8. Topologieoptimierung

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Author:
Thorsten662
ID:
230161
Filename:
8. Topologieoptimierung
Updated:
2013-08-16 06:44:40
Tags:
Strukturoptimierung Topologieoptimierung
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Fragen zum 8. Kapitel aus dem Skript zur Vorlesung "Strukturoptimierung" an der TU Darmstadt.
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  1. Wie unterscheidet sich die Topologieoptimierung von den bisherigen Optimierungsaufgaben?
    • bisher: Optimierung ausgehend von bereits gegebenem Bauteil, höchstens Modifikation der äußeren Konturen, jedoch keine Änderung von topologischen Eigenschaften, wie Vorhandensein von Löchern, Verzweigungen, Verbindungselementen oder Strukturzusammenhängen, Topologie meist durch Ingenieur-Erfahrung und Urteil festgelegt
    • jetzt: Freigabe topologischer Eigenschaften
  2. Was kennen Sie für Verfahren der Topologieoptimierung?
    • Verfahren variabler Materialdichte
    • "Bubble-Methode"
  3. Wie funktioniert das Verfahren variabler Materialdichte?
    • Ausgangspunkt: Entwurfsvolumen mit homogener Massenbelegung
    • Strukturmodell: Finite-Elemente-Diskretisierung
    • Verfahrensidee: Optimierungsziel (wie z.B. kleine Verformungen) verfolgen durch Konzentration des Materials in Entwurfsvolumen
    • Dazu schrittweise Umverteilung der insgesamt konstant gehaltenen Masse auf die finiten Elemente des Entwurfsvolumens mittels variabler Dichtefunktion , welche auf 1 normiert ist.
  4. Wie funktioniert die "Bubble-Methode"?
    Verfahrensidee: bewusstes Einbringen von Löchern in die Struktur, Optimierung durch gezielte Lochpositionierung und iterative Änderung der Lochgeometrie

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