GeoDict – Das digitale Materiallabor

GeoDict® ist eine innovative und einfach zu bedienende Simulationssoftware für digitale Materialforschung und -entwicklung, die vom Unternehmen Math2Market entwickelt und vertrieben wird. Math2Market ist eine Ausgründung unserer Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation«.

Als Komplettlösung bietet GeoDict® mehrskalige 3D-Bildverarbeitung und Bildanalyse, Modellierung von Materialien, Visualisierung, erfolgreiche Charakterisierung von Materialeigenschaften, simulationsgetriebene Materialentwicklung und die Optimierung von Prozessen.

Ob für neuentwickelte oder bestehende Werkstoffe – computergestützte Simulationen mit GeoDict® ermöglichen ein qualitatives und quantitatives Verständnis der geometrischen und physikalischen Eigenschaften von Werkstoffen.

Einige der simulierten Eigenschaften sind im Labor nur schwer oder gar nicht messbar. Häufig zerstört der Labortest die Probe und macht sie für die Analyse anderer Eigenschaften unbrauchbar. Der Einsatz von Simulationen ergänzt und vervollständigt somit die Labormessungen und liefert nicht nur detaillierte Informationen, sondern auch neue Erkenntnisse.

Die Simulation ist vielseitig und in vielen Bereichen sofort einsetzbar:

Vliesstoffe, Schäume, Keramik und andere poröse Materialien werden zunehmend als technische Werkstoffe mit einzigartigen Eigenschaften eingesetzt (z. B. leichte, isolierende Materialien, effiziente Filtermaterialien oder Hochleistungselektroden). Verbundwerkstoffe kombinieren oft mehrere, teilweise widersprüchliche Materialeigenschaften (leicht und stabil), so dass die Bestimmung eines »optimalen Materials« eine durchaus komplexe Aufgabe ist. Umfangreiche experimentelle Tests und Prototypenentwicklung sind die gängige Vorgehensweise, Materialien mit spezifischen Anforderungen an Festigkeit, Permeabilität, Leitfähigkeit etc. zu entwickeln.

In anderen Bereichen wie etwa der Öl- und Gasforschung und Förderung, nutzt man die in der Natur vorkommenden Rohstoffe und muss nicht erst die benötigten Materialien konstruieren und produzieren. Hierbei sind kritische Entscheidungsfindungen über die Profitabilität vor allem geprägt durch die zeitnahe, präzise und zuverlässige Bewertung durch Simulation der petrophysikalischen Parameter von Speichergesteinen auf der Porenskala. Durch diese Erkenntnisse lassen sich die Charakteristiken für ein Reservoir in einem größeren Maßstab bestimmen.

Vorteile der GeoDict®-Software:

• Schnelle Simulation von Experimenten zur Ermittlung von Materialeigenschaften.
• Wiederholte, zerstörungsfreie Vorhersage von Materialeigenschaften.
• Reduzierung oder sogar Eliminierung von kostspieligen und zeitaufwendigen Labortests und Prototyperstellung.
• Simulationsgetriebenes Design innovativer Werkstoffe für die Anforderungen verschiedener Industriezweige.

Math2Markets kontinuierliche und starke Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ITWM:

Die gute und kontinuierliche Zusammenarbeit von Math2Market und dem Fraunhofer ITWM zeigt sich unter anderem in der Integration der am Fraunhofer ITWM entwickelten Solver in zwei GeoDict®-Modulen. Durch die Integration in GeoDict® erhalten beide Solver eine übersichtliche und benutzerfreundliche grafische Oberfläche (GUI), sowie die Möglichkeit die Ergebnisse direkt und professionell zu visualisieren. Dies ermöglicht ihre weite Verbreitung und Nutzung in der Forschung, Entwicklung und Industrie.

BEST, das Battery and Electrochemistry Simulation Tool) des Fraunhofer ITWM, ist Teil des BatteryDict-Moduls von GeoDict®, das im Bereich der Batteriesimulationen eingesetzt wird. Verschiedene entscheidende Entwicklungen der BEST-Solver-Algorithmen sind eine direkte Antwort auf die Bedürfnisse der Math2Market-Kunden, die BatteryDict verwenden.

Der FeelMath Solver des Fraunhofer ITWM ist in das Modul ElastoDict von GeoDict® integriert und wird zur Simulation von effektiven elastischen Eigenschaften und großen Deformationen, mit Plastizität, Schädigung und Versagen, für poröse Materialien und Verbundwerkstoffe eingesetzt.