Topologieoptimierung von Bauteilen

Themen: 
Im Seminar Topologieoptimierung von Bauteilen werden Ihnen aktuelle Verfahren der Topologie­optimierung vorgestellt, die Einsatzbereiche an Beispielen diskutiert und auch Grenzen der Methode aufgezeigt. Der Ablauf der Topologieoptimierung von der Definition der Beanspruchung und der Aufgabenstellung zur optimierten Struktur bis zum fertigbaren Bauteil wird behandelt. Sie lernen den Einfluss von Material und Fertigungs­verfahren auf die Optimalität des Bauteils kennen. Der Fokus liegt auf Guss­bauteilen, Blechbauteilen und 3D-Druck-Bauteilen.
Neben der Dimen­si­o­nierung und Formänderung erlauben die auf mathematischen Algorithmen basierten Konstruktions­werk­zeuge der Topologieoptimierung die gezielte Ermittlung der optimalen Lage und Anord­nung von Strukturelementen.

Im Seminar lernen Sie:
- Möglichkeiten der Topologieoptimierung für spezifische Fragestellungen zu bewerten, das richtige Verfahren auszuwählen
- Topologieoptimierungen am Computer durchzuführen
- die Ergebnisse der Topologieoptimierung zu interpretieren
- aus den Ergebnissen herstellbare Bauteile abzuleiten

Programm:
Basiswissen zur Entwicklung mechanischer Strukturen – Topologieoptimierung als Teil der Produktgestaltung
- Konstruktionsprinzipien für leichte Strukturen
- Mechanische Beanspruchungsarten und Leichtbau­strukturen (Rippen, Zugseil-, Wölb-Strukturen)
- Was können bionische Methoden?
- Finite Elemente Berechnung
- Sensitivitäten der Optimierungsziele nach Entwurfs­variablen sinnvoll nutzen

Basiswissen der Strukturoptimierung
- Optimierungsalgorithmen für die Topologieoptimierung
- Kopplung mit der Finite Elemente Berechnung

Einordnung der Verfahren zur Topologieoptimierung
- Mechanismen, Vorgehensweise, Optimierungsziele

Optimierung mit der Voxel-Methode
- Vom Bauraum zur optimierten Struktur
- Aufteilen des zur Verfügung stehenden Bauraums
- Anwendung des mathematischen Optimierungs­algorithmuses: Entscheidung für jeden Bereich, ob dort Material sein soll oder nicht
- Interpretation und Umsetzung des Optimierungs­ergebnisses in ein fertigbares Bauteil
- Verfügbare Softwarelösungen
- Beispiele aus Maschinenbau und Automobilbau

Rechnerübungen zur Topologieoptimierung
- Optimierungen von überschaubaren Entwurfs­aufgaben und gut interpretierbaren Ergebnissen
- Topologieoptimierung industrienaher Aufgaben­stellungen
- Berücksichtigung der Belange der Fertigung
- Gussbauteile
- Blechbauteile
- 3D-Druck-Bauteile

Erweiterte Möglichkeiten der Toplogieoptimierung
- Optimierung von Bauteilen mit hochgradig nicht-linearem Strukturverhalten
- Topologieoptimierung von Bauteile zur Crashenergie­absorption

Kosten:
1.390,00 Euro inkl. MwSt.