HISTORIE

Die Entwicklung der Simulation ist untrennbar mit der Entwicklung der Computer verbunden, denn nur mit ihrer Hilfe lassen sich industrielle Mehrkörper- und Kontinuumsprobleme lösen.

Als sehr erfolgreiche Methode hat sich hierbei die Finite-Element-Methode (FEM) herausgestellt, die ihre Wurzeln (50 - 60-er Jahre) im Bauingenieurwesen hat und aus der numerischen Berechnung von Tragwerken entstanden ist. Als es gelang, die Physik der Träger numerisch zu beschreiben (Stabelemente), hatte man bereits das Basisprinzip der FEM zusammen: die Beschreibung des Raumes zwischen den Verbindungspunkten und die Kopplung über die Kontaktpunkte. Wenig später wurde diese Methode auf 2-d Elemente (Schalen) und 3-d Elemente erweitert. Die FEM ist daher die 'natürliche’ Formulierung in der Strukturmechanik.
Kommerzielle, industrietaugliche FEM Programme gibt es schon seit den 70-er Jahren.

Etwas anders lief die Entwicklung in der Fluiddynamik. Dort gibt es keine Ansatzpunkte wie bei Tragwerken. Strömungen sind immer im Raum ausgedehnt und haben keine innere Struktur. Die physikalischen Gleichungen sind prinzipiell nichtlinear und daher viel schwieriger zu lösen als in der Strukturmechanik (z. B. Turbulenz).
In diesem Fall werden die DGL diskretisiert, in dem der Raum in viele kleine Teile zerlegt wird und beachtet wird, dass alles was aus einem Raumteil heraus fließt in die umgebenden Raumteile hinein fließen muss. So ist quasi zwangsläufig die Finite-Volumen-Methode (FVM) entstanden. Es ist suggestiv, dass diese Methode die 'natürliche’ Methode für die Fluiddynamik (CFD) ist (es gibt aber auch CFD- Codes auf Basis der FEM).
Die zu lösenden Matrixgleichungen waren allerdings immer noch zu groß für damalige Computer, und so ist die Entwicklung von CFD deutlich zeitversetzt im Vergleich zur Strukturmechanik.
Kommerzielle, industrietaugliche CFD Programme gibt es erst seit Mitte der 80-er Jahre.