Strukturoptimierung

Mit der Strukturoptimierung können belastungsgerechte Bauteilstrukturen errechnet werden. Hierdurch können, basierend auf beliebig vielen Lastfällen und einem vorgegebenen Bauraum, Bauteile simulativ entwickelt werden, bei denen nur ein Minimum an Material verwendet werden muss. Daher ist die Einbindung der Strukturoptimierung bei der Entwicklung von Leichtbauteilen ein essentieller Bestandteil.

Neben der reinen Optimierung der Gestalt der Bauteile, der Topologieoptimierung, können auch Wanddicken, Versickungen oder Faserorientierungen optimiert werden.

Nutzen der Strukturoptimierung

  • Finden einer belastungsgerechten Bauteilstruktur
  • Optimierung des Verformungsverhaltens
  • Verringerung der Bauteildeformation
  • Verringerung des Gewichtes und des Materialeinsatzes
  • Eliminierung von Eigenfrequenzen
  • Optimierung von Sickenstrukturen

Strukturoptimierung und Leichtbau

Der Einsatz der Strukturoptimierung in der Entwicklung von Leichtbauteilen ist bei M.TEC Standard

Dipl.-Ing. (TH) Stefan Vogler, Teamleiter M.TEC CAE

Unsere Ingenieure sind spezialisiert darauf, aus der Vielzahl der Anforderungen, die an ein Bauteil gestellt werden, die entsprechenden Vergleichslasten für eine zielgerichtete Strukturoptimierung abzuleiten.

Die Ziele der Strukturoptimierung differieren hierbei stark

Neben der Entwicklung von belastungsgerechten Bauteilstrukturen und der Erhöhung von Bauteilsteifigkeiten gehören auch das Eliminieren von Eigenfrequenzen oder die Optimierung der Faserlagen bei FVK-Bauteilen zu den Zielen der Strukturoptimierung. Basierend auf den vielen Projekten, bei denen wir die Strukturoptimierung eingesetzt haben, liegt bei uns das zwingend notwendige Know-how vor, um aus den Berechnungsergebnissen eine Geometrie abzuleiten, die mechanisch optimal bleibt aber dennoch fertigungstechnisch mit minimalen Kosten umgesetzt werden kann.    

Simulationssoftware für die Strukturoptimierung

Für die FE-Berechnungen setzen wir folgende Programme ein:

  • Marc/Mentat
  • Abaqus
  • HyperMesh
  • Radioss
  • OptiStruct
  • MotionSolve
  • Digimat
  • PAM-Form/RTM
  • Matlab/Simulink