Topologieoptimierung

Die Anforderungen im modernen Leichtbau, sowie die Verwendung neuer Materialien machen die Bauteiloptimierung zu einem unverzichtbaren Werkzeug im Konstruktionsprozess. Zur Bauteiloptimierung können unterschiedliche Optimierungsstrategien eingesetzt werden,die zum Teil sehr hilfreich sind, jedoch das Ingenieurwissen nicht ersetzen.

Die Topologieoptimierung dient zur Optimierung von Bauteilen bezüglich einer maximalen Steifigkeit bei vorgegebenem Gewicht.

Bei der Gestaltsoptimierung werden die Entwurfsvariablen direkt in Pro/ENGINEER definiert. Sie werden vom Programm so lange variiert, bis unter Einhaltung von vorgegebenen Restriktionen ein optimaler Entwurf erzielt wird. Neben Gewicht können auch Eigenfrequenzen, Spannungen oder Wärmeströme als Ziel-funktion definiert werden. Als Restriktionen stehen Spannungsgrenzwerte, Verschiebungen, Frequenzen, Temperaturwerte oder Wärmeströme zur Verfügung.

 

Optimierungsstrategie:

1. Definition des Bauraums mit Randbedingungen

2. Entwurfsvorschlag (Topologieoptimierung)

3. Geometrieübernahme

4. Gestaltsoptimierung