Was ist Topologieoptimierung, was ist das Ziel dieser?
Die Topologieoptimierung beschreibt die Anpassung von Form, Größe und Lage eines Volumenmodells. Ziel der Topologieoptimierung innerhalb eines definierten Designraums eine optimale Materialverteilung entsprechend der vorgegeben Lasten und Randbedingungen sowie weiterer möglicher Designrestriktionen zu ermitteln.
Was sind die Vorbilder Topologieoptimierung?
Vorbilder aus der Naturm zum Beispiel die Ausrichtung von Knochenfasern nach Belastung innerhalb des Oberschenkelknochen
Warum sind topologieoptimierte Bauteile oft in der AF angesiedelt?
Weil topologieoptimierte Bauteile sehr schwer konventionell zu fertigen sind.
Wie sieht das allgemeine Optimierungsproblem bei der Topologieoptimierung aus?
Es wird nach einem Paramter x optimiert
Dieser wird als Zielfunktion f(x) definiert
und wird von Restriktionen g(x) gehemmt
Wie muss eine Oberfläche strukturiert werden um optimiert zu werden?
Sie muss Diskretisiert werden, dies geschieht mittels einer FEM.
Was beschreibt die virtuelle Dichte bei einem Diskretisierten Netz?
Sie gibt an zu wie viel % ein Volumenelement mit Masse gefüllt ist.
Geben Sie die Formel für den E-Modul nach der SIMP Methode mit dem Optimierungsparameter x an.
Was gibt der Penalty Parameter bei der Simp Methode an?
Was sagt die SIMP Methode aus?
Er bestraft Zwischenergebnisse beim berechnen der Topologieoptimierung.
Sie variiert die Steifigkeit der Struktur durch Variation der virutellen Dichte.
Nennen Sie zwei gängige Problemformulierungen der Topologieoptimierung.
(Nach was lasse ich optimieren, was ist meine Grenze)
minimale Nachgiebigkeit bei Volumenrestriktion
minimale Masse bei Spannungsrestriktion
Was sind die Einflussgrößen der Topologieoptimierung?
Netzfeinheit
Penalty-Faktor p
Wahr der Zielfunktion und Restriktion
Äußere Belastung und Randbedingungen
Wahl des Designraums
Was sind Grenzen die bei der TO zu beachten sind?
Durch die Forderung nach minimaler Nachgiebigkeit ist die Topologieoptimierung nur ein Kostruktionsentwurf, keine fertige Konstruktion.
Durch die Optimierung auf einen bestimmten Belastungsfall können Bauteile bei anderen Lasten schnell versagen.
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