FE-Simulation und Strukturoptimierung
Funktioniert es, hohe Belastbarkeit trotz minimierter Materialmenge zu erreichen?
Optimieren Sie Ihr Produkt mit unserer Unterstützung und Erfahrung im Bereich der Finite-Elemente-Simulation (FE-Simulation) und Strukturoptimierung.
Die Finite-Elemente-Methode (FE-Methode) ist ein numerisches Verfahren zur Berechnung von Problemstellungen aus verschiedensten physikalischen Disziplinen. Am LZN wird die FE-Simulation für die Berechnung mechanischer Problemstellungen, statischer und dynamischer Lastfälle sowie für die Wärmeleitungssimulation verwendet.
Bei der Entwicklung innovativer Leichtbaukonstruktionen wenden wir am LZN numerische Strukturoptimierungsverfahren, vor allem die Topologieoptimierung, an. Damit haben wir Verfahren zur Hand, die es uns erlauben Bauteile so auszulegen, dass ihr Verhältnis von Gewicht zu Belastbarkeit ein Optimum erreicht.
Mit der FE-gestützten Topologieoptimierung wird die minimale Materialverteilung bei einer geforderten Steifigkeit des Bauteils, unter Berücksichtigung der wirkenden Kräfte, der Lagerung und des zur Verfügung stehenden Bauraums ermittelt. Die Programme, die wir dabei verwenden, füllen zunächst den Bauraum mit Finiten Elementen und bestimmen anschließend diejenigen Elemente, die für die Übertragung der angreifenden Kräfte tatsächlich erforderlich sind. Das Ergebnis der Topologieoptimierung ist somit eine Elementverteilung, die der gewichtsoptimierten Bauteilform entspricht.
Darstellung der Prozeßkette:
![Topologieoptimierungsprozess [nach Bendsoe]](typo3temp/pics/cb52a07c5a.jpg "Topologieoptimierungsprozess [Bendsoe]")
Prozess [Bendsoe]
![Topologieoptimierungsprozess [nach Bendsoe]](fileadmin/user_upload/Bilder/Grafiken_300_x_300/Prozess_01.jpg "Topologieoptimierungsprozess [Bendsoe]")
Modellierung
Berechnung
Ergebnis
Interpretation
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