Multiphysik-Simulation.
Simulieren, was wirklich geschieht. Vom 3D-Modell zur belastbaren Entscheidung.
Multiphysik-Simulation. Komplexität verstehen, Produkte verbessern.
Produkte leben. Sie verformen sich. Sie erwärmen sich. Sie atmen Luft, leiten Strom, bewegen sich im Takt der Welt. Wer das simuliert, entwickelt nicht nur besser, sondern auch schneller, sicherer und nachhaltiger. Die Realität der Produktentwicklung ist fordernd. Viele Varianten. Enge Zeitfenster. Null Fehlertoleranz.
Multiphysik-Simulationen machen diese Realität greifbar. Sie koppeln genau die physikalischen Disziplinen, die für eine Aufgabenstellung entscheidend sind – etwa Mechanik und Thermik, Strömung und Struktur oder Elektromagnetik und Akustik. Nicht alles mit allem, sondern gezielt und präzise. So entstehen Ergebnisse, die belastbar sind, weil sie die reale Wechselwirkung abbilden.
Hochleistungsfähige Systeme wie 3DEXPERIENCE, SIMULIA, Abaqus oder SOLIDWORKS Simulation bringen diese Disziplinen zusammen. Sie machen Zusammenhänge transparent und beherrschbar. Damit Präzision nicht am Ende entsteht, sondern direkt im Entwurf. Damit Qualität kein Zufall ist, sondern von Anfang an eingebaut.
Produkte wirken nie nur in einer Dimension. Materialien verformen sich, erwärmen sich, geraten in Schwingung, leiten Ströme oder erzeugen Felder. Multiphysik-Simulation macht diese Wechselwirkungen sichtbar, bevor sie im Betrieb zur Gefahr werden. Ein Bauteil, das unter Last stabil aussieht, zeigt im virtuellen Zwilling plötzlich thermische Schwächen. Ein Strömungskanal, der rechnerisch passt, offenbart turbulente Zonen. Risiken werden dort erkennbar, wo sie noch schnell und kostengünstig behoben werden können.
Klassische Teilmodelle betrachten Mechanik, Thermik oder Strömung isoliert. Multiphysik-Simulation hingegen koppelt die Disziplinen und bildet ihr Zusammenspiel in einem durchgängigen digitalen Zwilling ab. Realitätsnah, auf derselben Geometrie, ohne Abstriche. So entstehen Ergebnisse, die nicht nur Näherungen liefern, sondern belastbare Gewissheit – bevor ein einziger Prototyp gebaut ist.
Jede Konstruktion bringt Alternativen hervor. Multiphysik-Simulation macht sie vergleichbar. Soll die Kühlung aktiv oder passiv erfolgen? Trägt die leichtere Geometrie auch bei höherer Belastung? Ist die Robotik-Lösung effizienter in Taktzeit A oder B? Der virtuelle Zwilling wird zum Erkenntnisraum, in dem Varianten objektiv bewertet werden können. Entscheidungen basieren auf Daten, nicht auf Bauchgefühl.
Absichern bedeutet mehr als Risikoabwehr. Multiphysik-Simulation prüft Konzepte über alle relevanten Physiken hinweg – strukturell, thermisch, strömungsdynamisch, elektromagnetisch. Damit werden Qualität und Normanforderungen gesichert. Gleichzeitig schafft diese Sicherheit Freiraum für unkonventionelle Ideen: Leichtbau-Konzepte, neue Materialien oder radikal andere Geometrien. Wer ihre Wirkung virtuell zuverlässig vorhersagen kann, gewinnt Mut zur Innovation.
Simulation muss nicht elitär sein. Durch die Integration in CAD-Umgebungen wie SOLIDWORKS oder CATIA lassen sich Multiphysik-Simulationen direkt im vertrauten Modell aufsetzen. Ohne Medienbrüche, ohne Abhängigkeit von einzelnen Experten. Prozesse bleiben zugänglich, Ergebnisse nachvollziehbar, die Bedienung im Alltag handhabbar. Komplexität wird zur Routine.
Konstruktion und Simulation laufen nicht mehr nebeneinander her, sondern sind eng synchronisiert. Jede Geometrieänderung löst eine neue Simulation aus, jedes Ergebnis wird versioniert und dokumentiert. So bleibt die Historie der Entwicklung lückenlos. Teams sehen nicht nur, was sich geändert hat, sondern auch warum. Zusammenarbeit wird schneller, Entscheidungen werden transparent, Wissen bleibt erhalten.
Aus der Praxis.
Wenn eine kleine Änderung alles verändert.
In modernen Entwicklungsprojekten führen selbst kleinste Konstruktionsanpassungen oft zu weitreichenden Effekten. Ein isolierter Eingriff in der Geometrie kann eine Kettenreaktion auslösen, über Struktur, Strömung, Temperatur und Funktion hinweg. Diese Art von vernetzter Komplexität ist heute typisch: Produkt müssen auf immer engerem Bauraum mehr Funktionen erfüllen, während sich thermische, mechanische und elektromagnetische Belastungen überlagern und jede neue Variante zusätzliche Abhängigkeiten ins System bringt.
Komplexität entsteht nicht aus der Menge, sondern aus Abhängigkeiten.
Und genau an dieser Stelle verändert Multiphysik-Simulation den Konstruktionsprozess grundlegend.
Ohne Multiphysik-Simulation. | Mit Multiphysik-Simulation. | |
|---|---|---|
| Änderungen | – Änderungen bleiben isoliert. – Zusammenhänge werden kaum erkannt. | + Änderungen werden disziplinübergreifend simuliert. + Auswirkungen sind direkt sichtbar. |
| Wechselwirkungen | – Probleme tauchen spät im Prototyp auf. – Korrekturen kosten Zeit und Geld. | + Kritische Effekte werden früh erkannt. + Steuerung erfolgt im laufenden Prozess. |
| Datenfluss | – CAD und Simulation laufen getrennt. – Manuelle Übergaben erzeugen Fehler. | + Einheitlicher Workflow auf einer Plattform. + Änderungen greifen direkt. |
| Fehlerkultur | – Fehler werden im Nachhinein gesucht. – Reaktion statt Prävention. | + Viele Fehler entstehen gar nicht erst. + Qualität ist eingebaut. |
| Teamarbeit | – Brüche zwischen Werkzeugen behindern die Kommunikation. – Ergebnisse bleiben Spezialisten vorbehalten. | + Simulation ist direkter Teil der Konstruktion. + Alle Beteiligten sehen und verstehen die Resultate. |
Warum Multiphysik-Simulation?
- Gekoppelte Solver-Architektur.
Struktur, Strömung, Temperatur und EM-Feld reagieren gegenseitig, simultan und iterativ berechnet. - Durchgängiger Geometriemodellfluss.
Keine Vereinfachung, keine Übersetzung. Die Simulation erfolgt direkt auf dem CAD-Modell. - Modellkontinuität über Varianten hinweg.
Parametrisierung, Wiederverwendbarkeit und Automatisierung sind integraler Bestandteil. - Skalierbarkeit.
Von der Konstruktionssimulation im CAD (SOLIDWORKS Simulation) bis zur High-End-Kopplung in 3DEXPERIENCE SIMULIA, lokal oder cloudbasiert.
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