Lösung komplexer dynamischer Aufgabenstellungen mit expliziten Verfahren auf Parallelrechnern

Die Finite‐Elemente‐Simulation des nichtlinearen und zeitabhängigen Verhaltens komplexer mechanischer Strukturen unter Berücksichtigung von nichtlinearem Materialverhalten, großen Verformungen und Kontakteinflüssen soll genaue Aussagen zur Deformation und Stabilität mechanischer Strukturen liefern. Die Grenzen der Computersimulation werden von der Rechenzeit und der verfügbaren Speicherkapazität der vorhandenen Hardware bestimmt. Die Verwendung von expliziten Zeitintegrationsverfahren zur Lösung der semidiskreten Bewegungsdifferentialgleichungen ermöglicht eine Reduzierung der erforderlichen Speicherressourcen durch den Verzicht auf den Aufbau von Element‐ und Systemmatrizen sowie der Rechenzeit durch die Parallelisierung der Berechnungssoftware, für die sich die expliziten Verfahren sehr gut eignen. Ausgehend von einer vorhandenen speziellen Finite‐Elemente‐Software wurde ein Parallelisierungskonzept auf der Basis von MPI entwickelt und getestet, das eine schnelle Lösung großdimensionierter FE‐Probeleme der Strukturmechanik erlaubt und hier kurz vorgestellt wird.