In der Materialwissenschaft spielen Löser, auch als Solver bekannt, eine entscheidende Rolle in der Analyse und Simulation von Materialverhalten und -eigenschaften. Diese computergestützten Werkzeuge ermöglichen es Forschern und Ingenieuren, komplexe Gleichungssysteme zu lösen, die für die Modellierung physikalischer Prozesse notwendig sind.

Ein Löser kann zum Beispiel in der Finite-Elemente-Analyse (FEA) verwendet werden, um die mechanischen Eigenschaften von Materialien unter verschiedenen Belastungen zu simulieren. Es gibt verschiedene Arten von Lösern, darunter semi-implizite Löser, die eine Kombination aus expliziten und impliziten Methoden verwenden, um die Berechnungseffizienz zu erhöhen.

Ansys-Löser und andere marktspezifische Löser wie der Maxwell-Löser sind bekannt für ihre Anwendung in der elektromagnetischen Analyse. Diese spezialisierten Tools helfen, elektromagnetische Felder und deren Auswirkungen auf Materialien zu verstehen.

Ein weiterer bedeutender Bereich ist die Verwendung von FFT-basierten elasto-visko-plastischen Solvern, die auf der Fast-Fourier-Transformation basieren. Diese Löser sind besonders nützlich für die Analyse nichtlinearer Materialverhalten, wie sie bei visko- und plastischen Deformationen auftreten. Voxel-basierte FFT-Löser arbeiten mit einem diskreten Modell des Materials und nutzen FFT, um die Rechenzeit zu verkürzen.

Die Anwendung numerischer Löser ist enorm vielfältig. Sie reichen von der Analyse der Wärmediffusion in Materialien durch Wärmelöser bis hin zu komplexen simulationsbasierenden Untersuchungen von mehrphasigen Systemen.

Durch den Einsatz von Lösern können Wissenschaftler präzisere Vorhersagen treffen und Materialien effizienter entwickeln. Dies führt nicht nur zu Kosteneinsparungen, sondern auch zu innovativen Lösungen in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und vielen anderen technischen Domänen.