Sheet metal forming is typically simulated using shell finite elements. These elements are computationally very efficient. However, their reduced kinematics is not sufficient to represent complex three-dimensional stress states. Solid finite elements provide a better approximation, yet at a significantly higher computational cost. This thesis presents a computational framework, in which the benefits of both element classes are combined using solid elements only locally where the shell elements are insufficiently precise. The rest of the computational domain is discretized using shell elements. A mechanically motivated model error indicator is introduced to adaptively select appropriate elements. Results of these computations show very good agreement with the purely solid discretization, however, at a significantly lower computational cost.     «

Sheet metal forming is typically simulated using shell finite elements. These elements are computationally very efficient. However, their reduced kinematics is not sufficient to represent complex three-dimensional stress states. Solid finite elements provide a better approximation, yet at a significantly higher computational cost. This thesis presents a computational framework, in which the benefits of both element classes are combined using solid elements only locally where the shell elements...     »

Finite-Element-Simulationen von Blechumformungsprozessen werden in der Regel mithilfe von Schalenelementen durchgeführt. Obwohl diese sehr recheneffizient sind, können sie durch ihre reduzierte Kinematik komplexe dreidimensionale Spannungszustände nicht genau auflösen. Solid-Elemente ermöglichen eine bessere Approximation, jedoch mit wesentlich erhöhtem Rechenaufwand. In der vorliegenden Arbeit wird ein Simulationsrahmen präsentiert, in dem die Vorteile beider Elementklassen kombiniert werden. Dabei werden Solid-Elemente nur lokal dort verwendet, wo die Genauigkeit von Schalenelemente nicht ausreicht. Der Rest des Bauteils wird mit Schalenelementen diskretisiert. Ein mechanisch motivierter Modellfehlerindikator wird eingeführt um adaptiv die Elementwahl zu automatisieren. Die damit erhaltenen Simulationsergebnisse stimmen mit den reinen Solid-Ergebnissen sehr gut überein, benötigen aber erheblich weniger Rechenzeit.     «

Finite-Element-Simulationen von Blechumformungsprozessen werden in der Regel mithilfe von Schalenelementen durchgeführt. Obwohl diese sehr recheneffizient sind, können sie durch ihre reduzierte Kinematik komplexe dreidimensionale Spannungszustände nicht genau auflösen. Solid-Elemente ermöglichen eine bessere Approximation, jedoch mit wesentlich erhöhtem Rechenaufwand. In der vorliegenden Arbeit wird ein Simulationsrahmen präsentiert, in dem die Vorteile beider Elementklassen kombiniert werden. D...     »