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COSSAN-X – multifunktionales Softwarepaket für

  • Quantifizierung von Unsicherheiten
  • Optimierung
  • Meta-Modellbildung
  • Sensitivitätsanalyse
  • Stochastische Finite Elemente Analyse
  • Zuverlässigkeitsanalyse
  • Robuste Bemessung und zuverlässigkeitsorientierte Bemessung

COSSAN-X ist ein multifunktionales Softwarepaket zur realistischen Simulation des Verhaltens ingenieurmäßig modellierter Strukturen und Systeme unter besonderer Berücksichtigung unvermeidbarer Unsicherheiten/Variabilitäten in den Modellannahmen und -parametern (z.B. Geometrie, Materialeigenschaften, Lasten, etc.). Komplementiert werden damit die deterministischen Softwarepakete für Struktur- und Systemanalyse, deren Leistungsstärke in der geometrischen und mechanischen Modellierung liegt, die aber die inhärenten Unsicherheiten/Variabilitäten, die die Funktionalität und Zuverlässigkeit wesentlich beeinflussen, nicht erfassen. Die Berücksichtigung dieser Unsicherheiten/Variabilitäten steigert essentiell die Qualität der Ergebnisse der Analyse und Bemessung von Strukturen und Systemen. Deshalb bietet die Kopplung deterministischer Berechnungsmodelle mit leistungsfähigen Werkzeugen zur Quantifizierung von Unsicherheiten entscheidende Vorteile. Durch Berücksichtigung von Unsicherheiten/Variabilitäten werden Berechnungsergebnisse wesentlich realistischer. Ohne Quantifizierung von Unsicherheiten kann nur ein Einzelwert im Ergebnis berechnet werden, der die tatsächlich mögliche Spannweite des Ergebnisses nicht reflektiert.

Schnittstellen

COSSAN-X bietet eine leistungsfähige und intuitive, nutzerfreundliche Schnittstelle, um verschiedenartige Analysen ohne zeitaufwendiges Training durchzuführen. Der Nutzer wird schrittweise durch die Eingabe und Analyse geführt. Ein leistungsfähiger Editor ermöglicht eine komfortable, schnelle Ankopplung an die Input/Output Dateien deterministischer Software zur Kommunikation mit COSSAN-X. Für fortgeschrittene Nutzer besteht Zugang zu allen Funktionen in einer objektorientierten Toolbox in Matlab®.

Anwendungen

COSSAN-X kann für ein breites Spektrum praktischer Ingenieuranwendungen eingesetzt werden. Dabei kann die automatisch vorgeschlagene Lösungsstrategie manuell angepasst werden, um auch Ingenieuraufgaben mit speziellen Ansprüchen zu lösen. Dadurch lassen sich vom Nutzer definierte Lösungswege für spezielle Aufgaben implementieren.

COSSAN-X bietet eine effiziente Plattform zur wirklichkeitsnahen Berücksichtigung von Unsicherheiten/Variabilitäten bei Ingenieuraufgaben. Die Möglichkeit der nutzerdefinierten Konfiguration der Analyse mit ausgewählten Algorithmen aus dem COSSAN-Paket bietet eine hohe Flexibilität zur Lösung ingenieurpraktischer Aufgaben. Die Leistungsfähigkeit der Algorithmen ermöglicht die Analyse großer Strukturen und Systeme aus der täglichen Ingenieurpraxis.

Leistungsumfang

  • Komplettpaket für ingenieurpraktische und wissenschaftliche Problemstellungen
  • Ergänzt bestehende Berechnungsmodelle zur Berücksichtigung von Unsicherheiten
  • Robuste Bemessung
  • Leistungsfähiger Input/Output Editor zum Anschluss von COSSAN-X an deterministische Analysesoftware (z.B. Nastran, Abaqus, FEAP, Ansys, FLUENT, OpenFOAM, Matlab)
  • Umfangreiche Sammlung leistungsfähigster Algorithmen mit höchster Effizienz und Robustheit
  • Einfacher Anschluss an Hochleistungsrechner (cluster, grid) zur weiteren Effizienzsteigerung
  • Leistungsfähige und intuitive, nutzerfreundliche Schnittstelle (neuester Stand der Technik für Visualisierung von Input und Output).

Ausgewählte Publikationen (einschließlich vorangegangener Publikationen zu COSSAN am Institut von Professor Gerhart I. Schuëller)

  • Angelis, M. D., & Patelli, E. (2016)
    Dealing with uncertainties and imprecision: the COSSAN project, Dealing with uncertainties and imprecision: the COSSAN project, NAFEMS UK Conference
  • Patelli, E.; Broggi, M.; De Angelis, M.; Beer, M. (2014)
    OpenCossan: An efficient open tool for dealing with epistemic and aleatory uncertainties, In: Beer, M.; Au, S.K.; Hall, J.W. (eds.), Vulnerability, Uncertainty and Risk – Quantification, Mitigation and Management, Proceedings of the Second International Conference on Vulnerability and Risk Analysis and Management (ICVRAM) and the Sixth International Symposium on Uncertainty, Modeling and Analysis (ISUMA), ASCE Council on Disaster Risk Management, Monograph No 9, CD-ROM, 2564–2573
  • Patelli, E., & Broggi, M. (2013)
    On general purpose software for the efficient uncertainty management of large Finite Element models, NAFEMS World Congress, Salzburg, Austria
  • Patelli, E., Murat Panayirci, H., Broggi, M., Goller, B., Beaurepaire, P., Pradlwarter, H. J., & Schuëller, G. I. (2012)
    General purpose software for efficient uncertainty management of large finite element models, Finite Elements in Analysis and Design, 51, 31–48
  • Patelli, E., & Broggi, M. (2012)
    OpenCossan: General purpose software for uncertainty quantification and management, Software / Code, free access, Liverpool
  • Patelli, E.; Schuëller, G. I.; Pradlwarter, H. J.; Valdebenito, M. A.; Panayirci, H. M.; Goller, B.; Broggi, M.; Beaurepaire, P. (2010)
    COSSAN-X: A general purpose code for computational stochastic structural analysis, IV European Conference on Computational Mechanics, Paris, France, EU, Paris.
  • Patelli, E. (2009)
    System Reliability Analysis: Integration Of The Fault Tree Analysis In Cossan-X, Report, Institute of Engineering Mechanics, University of Innsbruck, Austria, EU