Die Topologieoptimierung ist eine Analyse, die zeigt, wie Materialien im nutzbaren Designraum platziert werden sollten, um die optimale Struktur zu erreichen. Unter Berücksichtigung des Designraums, der Belastungsbedingungen, Einschränkungen und Beschränkungen berechnet sie die Anordnung der Materialien, die den gewünschten Leistungsindex maximiert. Die optimale Form wird für die Produktnutzungsumgebung und die im Designraummodell angenommenen Spezifikationen gefunden. Beim tatsächlichen Entwurf eines Produkts auf Grundlage der Ergebnisse der Topologieoptimierung sind jedoch erhebliche Verbesserungen erforderlich. Asahi Kasei verwenden wir die Ergebnisse der Topologieoptimierung, um die entsprechende Zugrichtung der beim Spritzgießen verwendeten Form zu berücksichtigen und sind in der Lage, die optimale Rippenform zu berechnen, die weder zu dünn noch zu dick ist.
[Anwendungen der Topologieoptimierung]
Optimale Formgebung durch Topologie
Sehr effektive Gewichtsreduzierung durch den Ersatz von Metall durch Harz
Entwicklung von Designideen in den frühen Entwurfsphasen
Topologieoptimierung
Details zur Topologieoptimierung
Berechnung der optimalen Form, die die Leistung unter Einschränkungen maximiert
Hier ist ein einfaches Beispiel für eine Topologieoptimierung.
Der grüne Bereich im Diagramm links ist der Entwurfsraum. In diesem Raum sind beide Enden fixiert und Lasten werden auf drei Punkte angewendet. Außerdem werden Anweisungen gegeben, um die leichteste Form mit einer Verschiebung der Lastpunkte von weniger als einem (mm) zu erstellen. Der mit HyperWorks von Altair Engineering berechnete Prozess ist in der Abbildung rechts dargestellt. Die Platzierung der Materialien wird durch Variation der Dichte jedes Teils im Entwurfsraum optimiert. Rot ist der als notwendig erachtete Teil und blau der als unnötig erachtete Teil. In diesem Fall wurde durch Ausarbeitung der Einschränkungen aus 59 Iterationen der Berechnung eine brückenähnliche Stahlform berechnet.
Analysebedingungen
Beispiel für Topologieoptimierung
Analyse-Fallstudie
Herausforderung für ultraleichte Bremspedalhalterungen
Dies ist ein Beispiel für die Topologieoptimierung von einem Stahlmodell zu einem Harzmodell, um die optimale Form abzuleiten. Wir unterstützen die Entwicklung leistungsstarker Produkte in kurzer Zeit und zu geringen Kosten durch den Einsatz von CAE. Für weitere Informationen zur Fallstudie klicken Sie unten auf „Folie herunterladen“.
Herausforderung für ultraleichte Bremspedalhalterungen
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