top of page

STRUCTURELE OPTIMALISATIE

De evoluerende CAE (Computer-Aided Engineering) & Manufacturing-technieken hebben het traditionele ontwerpparadigma vervangen. De verschuiving naar simulatie en analyse heeft ons in staat gesteld om verschillende ontwerp- en fabricagedoelen te bereiken. Verschillende CAE-technieken zoals Topologie-optimalisatie, Vormoptimalisatie, parametrische optimalisatie en ontwerpruimteverkenning worden tegenwoordig gebruikt voor structurele optimalisatie.

De ontwerpdoelen die kunnen worden bereikt door structurele optimalisatie zijn:

  • Lichtgewicht ontwerp

  • Vermindering van stress over een lokale regio

  • Voldoen aan verschillende randvoorwaarden.

  • Vermindering van het falen van componenten

  • Vermindering van materiaalgebruik

De structurele ontwerpoptimalisatie kan grofweg worden onderverdeeld in 3 categorieën.

  1. GROOTTE:

Bij een typisch dimensioneringsprobleem kan het doel zijn om de optimale dikteverdeling van een lineair elastische plaat of het optimale elementgebied in een vakwerkconstructie te vinden.

  2. VORM:

Vormoptimalisatie wordt gedaan om de spanningen over een lokale regio te verminderen en tegelijkertijd aan alle randvoorwaarden en belastingen te voldoen. De optimaliteitscriteria-methode kan worden gebruikt om vormoptimalisatie te bereiken. Het algoritme probeert de spanningshomogeniteit in een regio te behouden en fysieke elementen van de structuur te veranderen om de spanningsconcentratie te verminderen.

  3. TOPOLOGIE OPTIMALISATIE:

Topologie Optimalisatietechnieken bepalen de optimale materiaalverdeling in een bepaalde ontwerpruimte die voldoet aan alle randvoorwaarden en belastingbeperkingen. Er zijn verschillende wiskundige modellen zoals Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP), Evolutionaire structurele optimalisatie (ESO), Bi-directionele evolutionaire structurele optimalisatie (BESO), enz. De meest gebruikte methode is SIMP, het probeert de stijfheid van een bepaalde hoeveelheid materiaal. Het voordeel van het gebruik van stijfheid is dat het kan worden weergegeven als scalaire grootheid en dus de rekenefficiëntie verhoogt.

                                                                            

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

Afb: Eerste model van een achterste draagarm 

Afb: FE-analyse van onderste draagarm achter

 Fig: Voorafgaand aan ontwerprealisatie

 Afb: Finale  Ontwerp Realisatie

bottom of page