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Engineering on Web FEA
Simulation gekoppelter Physik · 100 % im Browser

Echte Finite Elemente, direkt im Browser

Geometrie aufbauen, vernetzen, Physik wählen und lösen: Strukturmechanik, Wärme, Strömung und Elektromagnetismus, einzeln oder gekoppelt. Die gesamte Berechnung läuft auf Ihrem Rechner, ohne Installation, und Sie verfolgen die Konvergenz live.

plus rotationssymmetrisch, vernetzt direkt im Browser
2D und 3D
Blockade der Oberfläche während der Berechnung
0 ms
Sprachen in der Benutzeroberfläche
10
optionale Beschleunigung bei der Wahl des Lösers
KI
Viertel einer Platte mit kreisförmigem Loch, mit Dreiecksnetz, eingefärbt nach der Normalspannung: blau weit weg vom Loch und rot am oberen Lochrand, wo die Spannung das Dreifache der aufgebrachten Spannung erreicht. Pfeile rechts zeigen die Zugbelastung.
Berechnetes Kt: 3,086 Howland (endliche Breite): 3,02 Zug σ0 →
Illustration mit dem analytischen Kirsch-Feld. Der Spannungskonzentrationsfaktor 3,086 ist der Wert, den Engineering on Web FEA in diesem Fall berechnet.
Was Sie simulieren können

Vier Ingenieurdisziplinen an einem Ort

Kombinieren Sie genau die Physik, die Ihr Problem verlangt. Der Kopplungskern löst die Felder im selben Gleichungssystem mit Newton – auf Dreiecken, Tetraedern oder Hexaedern.

Strukturmechanik

Spannungen, Verformungen, Reaktionskräfte und Sicherheitsfaktor für Bauteile, Stabtragwerke und Schalen – linear wie nichtlinear.

  • 2D-, rotationssymmetrische und 3D-Festkörper
  • Fachwerke, Rahmen, Balken
  • Schalen
  • Modalanalyse und Knicken
  • Plastizität
  • Hyperelastizität
  • Kontakt

Wärmeübertragung

Temperatur und Wärmestrom, stationär oder zeitabhängig, mit Zeitleiste und Animation.

  • Wärmeleitung
  • Konvektion
  • Strahlung
  • Transient
  • Wärmequellen
  • Wärme in Fluiden

Strömung (CFD)

Geschwindigkeit, Druck, Durchflüsse und Wandkräfte, mit Pfeilen und Stromlinien, in 2D und 3D.

  • Laminar und Stokes
  • Turbulent k-ε, k-ω, SST
  • Zweiphasig
  • Nicht-isotherm
  • Brinkman
  • Darcy

Elektromagnetismus

Neu

Potential, elektrisches Feld, Stromdichte und Magnetfeld – die erzeugte Wärme wird direkt an die Thermik übergeben.

  • Elektrostatik
  • Elektrische Ströme
  • Magnetfelder
  • Joule-Erwärmung
  • Induktionserwärmung

Gekoppelte Physik

Vollständig gekoppelt im selben Gleichungssystem oder sequenziell, wenn das genügt. Bewegtes Netz (ALE) für die Fluid-Struktur-Interaktion.

  • Thermomechanik
  • Joule und Induktion
  • Strömung mit Wärme
  • Fluid-Struktur (FSI)

Berechnungen und Ergebnisse

Von stationär bis Frequenzgang, mit Diagrammen, Sonden per Klick, Isolinien, verformter Darstellung und Export.

  • Stationär
  • Transient
  • Eigenfrequenzen
  • Frequenzgang
  • Parameterstudie
Funktionsweise

Der Ablauf einer Simulationssoftware – ohne den Browser zu verlassen

Nummerierte Schritte in der Reihenfolge, in der das Problem aufgebaut wird, und ein Leitfaden, der den nächsten Schritt zeigt und mit einem Klick erledigt. Der Projektbaum enthält alles und ist jederzeit bearbeitbar.

  1. Geometrie

    Parametrische 2D- und 3D-Formen mit booleschen Operationen oder importierte DXF- und STL-Dateien.

  2. Physik

    Materialien aus der Bibliothek, Randbedingungen per Klick und Lasten als Ausdrücke.

  3. Netz

    Delaunay-Dreiecke mit Größenfeld; Hexaeder und Tetraeder in 3D.

  4. Berechnung

    Direkte und iterative Löser, automatisch gewählt (oder auf Wunsch von der KI), in Web Workers, mit WebGPU, sofern verfügbar, und Live-Konvergenzdiagramm.

  5. Ergebnisse

    Farbkarten, verformte Darstellung, Pfeile, Stromlinien, Sonden, Diagramme und CSV.

Der Server ist optional: Er speichert nur Modelle und berechnet auf Wunsch große Tetraedernetze und STEP-Dateien in einem separaten Worker.

Leistung

Schnell, ohne den Bildschirm zu blockieren – mit oder ohne GPU

Die Oberfläche wartet nie auf die Berechnung: Vernetzung, Assemblierung und Löser laufen in Web Workers, und jede Physik wird erst geladen, wenn das Modell sie braucht.

  • 0 ms Blockierung des Hauptthreads, selbst bei 49.000 Freiheitsgraden.
  • WebGPU: konjugierte Gradienten in WGSL mit Nachiteration in gemischter Genauigkeit (f32 auf der GPU, Residuum in f64 auf der CPU). Ohne WebGPU oder wenn die Toleranz nicht erreicht wird, übernimmt automatisch die CPU.
  • Löser passend zum Problem: Cholesky und LU im Profilformat, dünnbesetzte LU, PCG mit IC(0) und BiCGSTAB mit ILU(0), jeweils nach Umnummerierung.
  • Live-Konvergenzdiagramm: Newton-Fehler, Residuum des linearen Lösers und Zeitschritt erscheinen bei jeder Iteration.
  • KI-Beschleunigung, optional: Ist der Schalter aktiv, wählt die KI (Puter.js) die Lösungsstrategie für Ihr Modell und Ihren Rechner und lernt aus den gemessenen Laufzeiten. Toleranzen und Netz bleiben unverändert, die Genauigkeit also auch.
  • Server-Worker, optional: gmsh, Tetraeder, STEP und VTU-Export für ParaView, außerhalb von PHP.

2D-Balken mit 49.302 Freiheitsgraden

Zeit pro Schritt im Browser · 4 Kerne, ohne GPU

  • Netz329 ms
  • Assemblierung367 ms
  • Löser6 433 ms
  • Post114 ms
Gesamt, vom Netz bis zum Postprocessing7,2 s
Vom selben Team

Konstruieren in Engineering on Web CAD, simulieren in Engineering on Web FEA

Engineering on Web CAD ist unser kostenloses parametrisches CAD im Browser: Skizzen mit Zwangsbedingungen, Bauteile, Baugruppen und technische Zeichnungen. Das Bauteil wird als STL exportiert, das Engineering on Web FEA direkt im Browser öffnet, oder als STEP, das der Server-Worker in ein Tetraedernetz umwandelt.

Engineering on Web CADSTL oder STEPEngineering on Web FEA
FAQ

Häufig gestellte Fragen

Muss ich etwas installieren?

Nein. Engineering on Web FEA läuft im Browser (aktuelles Chrome, Edge, Firefox oder Safari). Vernetzung, Matrix-Assemblierung und Löser laufen in Web Workers auf Ihrem eigenen Rechner; der Server speichert nur Modelle und berechnet auf Wunsch große Netze.

Sind die Ergebnisse zuverlässig?

Jede Physik wird erst ins Programm aufgenommen, nachdem sie Testfälle mit bekannter Lösung bestanden hat, etwa den Timoshenko-Balken, die Lochplatte, das Lamé-Rohr, die Ghia-Kavität und die Scordelis-Lo-Schale. Prüfen Sie trotzdem stets Netz und Randbedingungen Ihres Modells.

Welche Physik ist verfügbar?

Strukturmechanik (2D-, rotationssymmetrische und 3D-Festkörper, Fachwerke, Rahmen, Balken und Schalen, Modalanalyse, Knicken, Plastizität, Hyperelastizität und Kontakt), Wärmeübertragung (Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung, stationär und transient), Strömung (laminar, turbulent, zweiphasig, Brinkman und Darcy), Elektromagnetismus sowie die Kopplungen dazwischen, etwa thermomechanisch, Joule-Erwärmung und Fluid-Struktur-Interaktion.

Wie hilft die KI, schneller zu rechnen?

Sie ist optional und standardmäßig ausgeschaltet. Ist sie aktiv, erhält die KI (über Puter.js) vor jeder Berechnung eine Zusammenfassung des Modells und die auf Ihrem Rechner bereits gemessenen Zeiten und wählt die Lösungsstrategie: direkt oder iterativ, GPU-Nutzung, Newton-Dämpfung, Pseudozeit. Toleranzen, Netz und Physik bleiben unangetastet, das Ergebnis ist also genauso präzise; schlägt der Vorschlag fehl, wird die Berechnung mit der ursprünglichen Konfiguration wiederholt.

Brauche ich eine Grafikkarte?

Nein. Ist WebGPU verfügbar, laufen die konjugierten Gradienten auf der GPU in gemischter Genauigkeit; ohne WebGPU oder wenn die GPU die geforderte Toleranz nicht erreicht, wechselt die Berechnung automatisch auf die CPU. Die GPU ist nur Beschleuniger – maßgeblich bleibt immer die CPU.

Wie groß darf ein Modell sein, um es im Browser zu lösen?

Das hängt vom Rechner ab. Als Richtwert: Ein 2D-Balken mit 49.302 Freiheitsgraden wird auf einem Rechner mit 4 Kernen ohne GPU in 7,2 s gelöst. Für sehr große Modelle, Tetraedernetze mit gmsh und STEP-Dateien gibt es einen optionalen Server-Worker.

Welche Dateien kann Engineering on Web FEA öffnen und exportieren?

Im Browser werden DXF für 2D-Geometrie und STL für 3D importiert; STEP läuft über den Server-Worker. Exportiert werden das Modell als JSON, die Knotentabelle als CSV, das Bild als PNG und über den Server VTU für ParaView.

Bereit zu sehen, wo sich die Spannung konzentriert?

Öffnen Sie eines der fertigen Beispiele und lösen Sie es in Sekunden – direkt in Ihrem Browser.

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