Unsere Lösungen
Komplexe Herausforderungen brauchen präzise Lösungen.
Bei Simulation-Forge bieten wir ein umfassendes Spektrum an Simulations- und Berechnungsdienstleistungen, die gezielt auf die Anforderungen moderner Produktentwicklung zugeschnitten sind. Ob in der frühen Konzeptphase, während der Konstruktion oder zur Absicherung vor der Serienfertigung – unsere Leistungen unterstützen Sie dabei, fundierte Entscheidungen zu treffen, Risiken zu minimieren und Innovationen voranzutreiben.
Dank unseres erfahrenen Teams und eines starken Expertennetzwerks können wir physikalisch vielfältige Fragestellungen zuverlässig abbilden – vom Strukturverhalten bis zur elektromagnetischen Ausbreitung, von Einzelbauteilen bis zu Systemmodellen.
Ideen formen. Produkte verbessern. Innovationen absichern.
Wir unterstützen Sie dabei, technische Herausforderungen frühzeitig zu meistern – effizient, präzise und individuell.
Simulation as a Service
Simulation-Forge ist Ihr Engineering-Dienstleister für anspruchsvolle Berechnungen, Simulationen und Optimierungen in der Produktentwicklung.
Strukturanalysen
- Lineare statische Strukturmechanik
- Spannungs- und Dehnungsanalysen unter konstanten Lasten
- Vergleichsspannung nach von Mises, Tresca etc.
- Verformungs- und Stabilitätsbetrachtungen
- Nichtlineare Strukturmechanik
- Materialnichtlinearitäten (z. B. Elastoplastizität, Hyperelastizität, Kriechen)
- Geometrische Nichtlinearitäten (große Verschiebungen, Instabilität)
- Kontaktmechanik (z. B. reibende/haftende Kontakte)
- Dynamische Analysen
- Eigenschwingungen (Modalanalyse)
- Frequenzganganalysen (harmonische Anregung)
- Transiente Strukturantworten (z. B. Stoß- oder Crash-Simulationen)
- Lebensdauer- und Ermüdungsanalysen
- High Cycle Fatigue (HCF)
- Low Cycle Fatigue (LCF)
- Thermomechanische Ermüdung (TMF)
- Schadensakkumulationsmodelle (z. B. Miner’s Rule)
- Bruchmechanik / Rissausbreitung
- Lineare elastische Bruchmechanik (LEFM)
- Risswachstumsanalysen (z. B. mit XFEM)
- Fehlerbewertung (z. B. FAD-Kurven, CTOD, J-Integral)
- Stabilitätsuntersuchungen
- Knickanalysen (Eulerknicken, Bifurkation)
- Beulanalysen (lokal/systemisch)
- Multiphysik simulationen/Kopplungen
- Strukturanalyse unter thermischer Belastung
- Gekoppelte Fluid-Struktur Analysen
- Spannungen durch Temperaturgradienten
- Transiente Wärme-Last-Fälle mit Strukturantwort
- Akustiksimulationen (NVH Analysen)
- Parametrische und Sensitivitätsanalysen
- Variantenstudien
- Einflussanalysen geometrischer oder materialtechnischer Änderungen
- Optimierung
- Topologieoptimierung (z. B. für Leichtbau)
- Form- und Dimensionsoptimierung
- Mehrzieloptimierung mit Nebenbedingungen
- Werkstoffmodellierung
- Einbindung realer Werkstoffkennwerte (z. B. anisotrope Metalle, Kunststoffe, Composites)
- Kalibrierung komplexer Materialmodelle
- Multiskalen simulation / Kopplung von Mikro-Makro Modellen
- Tribologie
- Reibungs- und Verschleißsimulationen für bewegte Systeme
Thermische Analysen
- Stationäre Wärmeleitung
- Temperaturverteilung unter konstanten Randbedingungen
- Nachweis zulässiger Betriebstemperaturen
- Wärmestromdichte und Temperaturgradienten im System
- Transiente Wärmeleitung (transient thermal analysis)
- Zeitabhängige Temperaturverläufe (z. B. Aufheiz-/Abkühlprozesse)
- Simulation von thermischen Lastzyklen
- Thermische Trägheit und Wärmespeicherung
- Konvektionsanalysen
- Berechnung freier oder erzwungener Konvektion (z. B. Luft-, Öl- oder Wasserkühlung)
- Festlegung und Validierung von Wärmeübergangskoeffizienten (h-Werten)
- Koppeln mit CFD oder empirischen Daten
- Strahlungswärmeübertragung
- Modellierung von Wärmestrahlung (z. B. in Hochtemperatursystemen)
- Emissionskoeffizienten, Strahlungsansichten (View Factors)
- Kombination mit Wärmeleitung und Konvektion
- Thermomechanische Kopplung
- Berechnung thermisch induzierter Spannungen und Verformungen
- Wechselwirkungen zwischen Temperaturfeld und Strukturverhalten
- Zyklenbelastung durch Temperatureinflüsse (Thermomechanische Ermüdung)
- Wärmequellenmodellierung
- Interne Verlustleistung (z. B. durch Reibung, elektrische Bauteile)
- Reaktionswärme, Joule’sche Verluste, chemische oder Strahlungsquellen
- Bauteilkühlung / Wärmemanagement
- Auslegung von Kühlkonzepten (Luft-, Flüssigkeits- oder Kontaktkühlung)
- Kühlkörper- und Lüfterauslegung
- Thermisches Design für Elektronikkomponenten
- Materialabhängigkeit & Temperaturabhängigkeit
- Einbindung temperaturabhängiger Materialkennwerte
- Analyse thermischer Ausdehnung, Leitfähigkeit und spezifischer Wärmekapazität
Strömungsanalysen
- Stationäre Strömungsanalyse
- Strömungsverteilung bei konstanten Randbedingungen
- Druckverlustberechnungen (z. B. in Kanälen, Rohrleitungen)
- Geschwindigkeit, Druck, Temperatur- und Dichtefelder
- Transiente Strömungsanalyse
- Zeitabhängige Vorgänge (z. B. Pulsationen, Anfahrprozesse)
- Einschwingverhalten oder instationäre Effekte
- Strömungsverläufe bei bewegten Bauteilen
- Inkompressible und kompressible Strömungen
- Wasser-, Öl-, Luft- oder Gasströmungen
- Analyse bei hohen Geschwindigkeiten (z. B. Mach-Zahl > 0,3)
- Schallgeschwindigkeitseffekte, Stöße, Dichteveränderungen
- Interne Strömungssimulation
- Rohrleitungsnetze, Ventile, Pumpen, Wärmetauscher
- Mischvorgänge, Toträume, Umwälzungen
- Optimierung der Strömungsführung in Gehäusen oder Kanälen
- Externe Strömungssimulation
- Umströmung von Bauteilen (z. B. Gehäuse, Fahrzeuge, Flügelprofile)
- Auftrieb, Widerstand (Drag & Lift)
- aerodynamische Optimierung
- Thermisch gekoppelte CFD (Konjugierte Wärmeübertragung)
- Kombination von Strömung und Wärmeleitung
- Elektronikkühlung, Heißgasströmung, Wärmetauscherdesign
- Turbulenzmodellierung
- RANS-, LES-, DES-Modelle
- Wahl geeigneter Modelle abhängig vom Anwendungsfall (z. B. k-ε, k-ω, SST)
- Einfluss turbulenter Effekte auf Druckverlust und Wärmeübertragung
- Mehrphasenströmungen
- Flüssig-Gas-Interaktionen (z. B. Blasen, Kavitation, Sprays)
- Partikel- oder Tropfenbewegung (Euler-Lagrange-Modelle, SPH)
- Freie Oberflächen (z. B. Füll- oder Entleerprozesse)
Weitere Analysen
- Mehrkörpersimulationen
- Bewegungs- und Kinematikanalysen von Mechanismen (z. B. Hebel, Getriebe, Fahrwerke)
- Dynamische Simulation von Maschinen oder Fahrzeugkomponenten
- Kontakt- und Kollisionsanalysen (z. B. bei Stoßvorgängen)
- Kopplung mit FEM zur Berücksichtigung flexibler Strukturen (FEM-MKS-Co-Simulation)
- Tribologiesimulationen
- Reibungs- und Verschleißsimulationen für bewegte Systeme
- Elastohydrodynamik Simulationen (EHD)
- Umwelt- und Nachhaltigkeitssimulationen
- Ökobilanzen (Life Cycle Assessment, LCA)
- CO₂-Fußabdruck von Produkten / Prozessen
- Rohstoffverbrauch, Recyclingfähigkeit
- Systemsimulationen
- Modelbased systems engineering
- CO-Simulationen (siehe oben: Fluid-Struktur-Termik)
- 0D/1D-Systemsimulation mit Tools wie Simulink (Hydraulik, Pneumatik, elektrische Antriebe, Regelungssysteme)
- Fertigungsprozesssimulationen
- Umformsimulation (z. B. Tiefziehen, Biegen, Walzen)
- Spritzgießsimulation (Fließverhalten, Schwindung, Verzug von Kunststoffspritzguss)
- Schweißsimulation
- Zerspansimulation (Fräsen, Drehen, Bohren)
- Simulation in Produktion und Logistik
- Materialflusssimulation (Produktionsplanung, Layoutoptimierung, Puffer- und Lagerstrategie bewerten)
- Logistiksimulation / Supply Chain Simulation (Optimierung von Lieferketten, Transportwegen, Umschlagsplätzen)
- Simulationsbasierte Gutachten
- Schadensgutachten
- Lärmgutachten (bspw. Windkraftanlagen)
Simulation Methodology support
Neben der reinen Auslegung unterstützen wir Ihren Produktentwicklungsprozess ganzheitlich, indem wir Ihre Entwicklung effizienter und kostengünstiger gestalten
- VVUQ – Verifikation, Validierung & Unsicherheitsabschätzung
- Modellverifikation: Prüfung auf numerische Korrektheit (Diskretisierung, Konvergenz, Solververhalten)
- Validierung mit Messdaten: Abgleich mit experimentellen Daten, Aufbau von Vergleichsmetriken
- Uncertainty Quantification (UQ): Stochastische Simulationen, Varianzabschätzungen, Vertrauensintervalle
- Sensitivitätsanalysen: Einflussfaktoren erkennen, Modellrobustheit analysierenVVUQ (Verification, Validation and Uncertainty Quantification) support
- Cloud Simulation
- Anbindung bestehender Simulationssoftware an Cloud-Infrastruktur (AWS, Azure, Rescale etc.)
- Skalierbare Ressourcen: Hochparallele Rechenläufe, große Modelle, viele Varianten
- Sicheres Datenhandling: Verschlüsselung, Rechteverwaltung, Compliance
- Automatisierte Workflows: Cloud-native Abläufe mit CI/CD-Integration
- Simulation automation and scaling
- Batch-Simulationen & Variantenstudien: Parameterräume automatisiert abdecken
- Scripting & API-Integration: Automatisierung von Pre-, Solve- und Postprozessen
- Automatisierte Berichterstellung: Standardisierte Auswertungen auf Knopfdruck
- Skalierung über HPC oder Cloud: Gleichzeitige Berechnung auf vielen Knoten
- Simulation process and data management (SPDM)
- Zentrale Materialdatenbanken: Einheitliche Werkstoffkennwerte für alle Teams
- Workflow-Management: Standardisierte Simulationsabläufe definieren und automatisieren
- Benutzer- & Rechtemanagement: Kontrollierter Zugriff auf Modelle und Ergebnisse
- Datennachverfolgbarkeit & Audit-Trails: Wer hat wann was gerechnet – und warum?
- Tool-Integration: Nahtlose Einbindung von Pre-/Postprozessoren, Solver und CAD sowie von PDM/PLM Systemen
- Digital Twin
- Modellkopplung mit Sensordaten: Echtzeit-Daten in Simulationen einbinden
- Zustandsüberwachung & Predictive Maintenance: Abweichungen frühzeitig erkennen
- Closed-Loop-Simulationen: Digitale Zwillinge als Teil von Regelkreisen
- Lifecycle-Integration: Vom Design über Betrieb bis zum Service digital begleitet
Ihr Projekt verdient die beste Simulation.
Mit unserem interdisziplinären Expertennetzwerk, modernen Tools und praxisorientierten Ansätzen begleiten wir Sie von der ersten Idee bis zur serienreifen Lösung.
Sprechen Sie uns an – wir analysieren gemeinsam, wie Simulation Ihre Produktentwicklung effizienter, sicherer und nachhaltiger machen kann