top of page

STRUKTURELE OPTIMALISERING

Die ontwikkelende CAE (Computer-Aided Engineering) en vervaardigingstegnieke het die tradisionele ontwerpparadigma vervang. Die verskuiwing na simulasie en analise het ons in staat gestel om verskillende ontwerp- en vervaardigingsdoelwitte te bereik. Verskeie CAE -tegnieke soos topologie -optimalisering, vormoptimalisering, parametriese optimalisering en ontwerp van ruimteontwerp word deesdae gebruik vir strukturele optimalisering.

Die ontwerpdoelwitte wat met strukturele optimalisering bereik kan word, is:

  • Ligte ontwerp

  • Vermindering van spanning in 'n plaaslike streek

  • Voldoening aan verskillende randvoorwaardes.

  • Vermindering van die gebrek aan komponente

  • Vermindering van materiaalverbruik

Die strukturele ontwerpoptimalisering kan breedweg in 3 kategorieë ingedeel word.

  1. GROOTTE:

In 'n tipiese grootteprobleem kan die doel wees om die optimale dikteverspreiding van 'n lineêr elastiese plaat of die optimale deelarea in 'n kokerstruktuur te vind.

  2. VORM:

Vormoptimalisering word gedoen om die spanning in 'n plaaslike streek te verminder terwyl aan alle randvoorwaardes en vragte voldoen word. Die optimaliteitskriteria -metode kan gebruik word om vormoptimalisering te bewerkstellig. Die algoritme poog om streshomogeniteit oor 'n gebied te handhaaf en veranderende fisiese elemente van die struktuur om die spanningskonsentrasie te verminder.

  3. TOPOLOGIE OPTIMALISERING:

Topologieoptimaliseringstegnieke bepaal die optimale materiaalverspreiding in 'n gegewe ontwerpruimte wat aan alle randvoorwaardes en lasbeperkings voldoen. Daar is verskillende wiskundige modelle, soos soliede isotropiese materiaal met straf (SIMP), evolusionêre strukturele optimalisering (ESO), tweerigting evolusionêre strukturele optimalisering (BESO), ens. Die mees gebruikte metode is SIMP, dit wil die styfheid van 'n gegewe hoeveelheid materiaal. Die voordeel van die gebruik van styfheid is dat dit as skalaarhoeveelheid voorgestel kan word en sodoende die rekenkundige doeltreffendheid kan verhoog.

                                                                            

sizing.png
Shaping.png
RLCA.png
RLCA FEA.png
RLCA FIINAL.png

Fig: Aanvanklike model van 'n agterste onderste arm 

Fig: FE -ontleding van die agterste onderste arm

 Fig: Voor ontwerpontwikkeling

 Fig: Finale  Ontwerp realisering

bottom of page