Vergleich der Auswirkungen auf den Designvorschlag durch Festigkeits- und Steifigkeitsoptimierung

Titelangaben

Deese, Kevin ; Hautsch, Stefan ; Frisch, Michael ; Rieg, Frank:
Vergleich der Auswirkungen auf den Designvorschlag durch Festigkeits- und Steifigkeitsoptimierung.
In: Rieg, Frank ; Brökel, Klaus ; Feldhusen, Jörg ; Grote, Karl-Heinrich ; Stelzer, Ralph (Hrsg.): Tagungsband 12. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2014 : Methoden in der Produktentwicklung: Kopplung von Strategien und Werkzeugen im Produktentwicklungsprozess. - Bayreuth , 2014 . - S. 449-460
ISBN 978-3-00-046544-4

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Abstract

Die Strukturoptimierung erfährt in der Industrie eine immer größer werdende Bedeutung. Ihre Anwendung kann dabei auf verschiedene Weise erfolgen. Eine Möglichkeit besteht in der Topologieoptimierung,
die aus dem zur Verfügung stehenden Bauraum für ein Bauteil und den Randbedingungen ein für diesen Einsatz optimales Bauteil bzw. einen Designvorschlag erzeugt. Der Begriff „optimal“ ist dabei jedoch
nicht eindeutig und kann je nach Vorgabe des Optimierungsverfahrens unterschiedlich ausfallen. Zwei Möglichkeiten stellen das OC-Verfahren als Vertreter der Steifigkeitsoptimierung und das SKO-Verfahren als Vertreter der Festigkeitsoptimierung dar. Beiden Verfahren liegen unterschiedliche Zielfunktionen zugrunde,
weshalb auch die Optimierungsergebnisse differieren. Ein Vergleich soll zeigen, dass die Auswahl sowohl des Optimierungsverfahrens als auch der Optimierungparameter einen großen Einfluss auf das Ergebnis hat und dementsprechend anwendungsorientiert erfolgen muss.

Abstract in weiterer Sprache

Structural optimization becomes more and more important in the industry. Its application can occur in different ways. One of these ways is the topology optimization which uses the available space for a construction part and the boundary conditions in order to propose an optimum design for this specific task. However, the term “optimum” is not unambiguous and can result in different outcomes, depending on the choice of the optimization method. Two possible methods are the OC-method, as a stiffness optimization method, and the SKO-method, as stability optimization method. Both methods are based on different target functions because of which the results differ. A comparison shall show that the choice of both the optimization method and the optimization parameters has a large influence on the result and therefor has to be made applicationoriented.