top of page

ŠTRUKTURÁLNA OPTIMALIZÁCIA

Vyvíjajúce sa CAE (Computer-Aided Engineering) a výrobné techniky nahradili tradičnú paradigmu dizajnu. Posun k simulácii a analýze nám umožnil dosiahnuť rôzne ciele v oblasti dizajnu a výroby. Na štruktúrnu optimalizáciu sa v súčasnosti používajú rôzne techniky CAE, ako je optimalizácia topológie, optimalizácia tvaru, parametrická optimalizácia a prieskum priestoru.

Ciele návrhu, ktoré je možné dosiahnuť pomocou štrukturálnej optimalizácie, sú:

  • Ľahký dizajn

  • Zníženie stresu v miestnom regióne

  • Súlad s rôznymi okrajovými podmienkami.

  • Zníženie poruchy komponentov

  • Zníženie spotreby materiálu

Optimalizáciu konštrukcie je možné rozdeliť do troch kategórií.

  1. VEĽKOSŤ:

Pri typickom probléme s veľkosťou môže byť cieľom nájsť optimálne rozloženie hrúbky lineárne elastickej dosky alebo optimálnej oblasti člena v priehradovej štruktúre.

  2. TVAR:

Optimalizácia tvaru sa vykonáva s cieľom znížiť napätie v miestnej oblasti pri súčasnom splnení všetkých okrajových podmienok a zaťažení. Na dosiahnutie optimalizácie tvaru je možné použiť metódu kritérií optimality. Algoritmus sa snaží udržať homogenitu stresu v celej oblasti a meniť fyzikálne prvky štruktúry tak, aby sa znížila koncentrácia stresu.

  3. OPTIMALIZÁCIA TOPOLÓGIE:

Topológia Optimalizačné techniky určujú optimálne rozloženie materiálu v danom konštrukčnom priestore, ktorý spĺňa všetky okrajové podmienky a obmedzenia zaťaženia. Existujú rôzne matematické modely, ako napríklad pevný izotropný materiál s penalizáciou (SIMP), evolučná štrukturálna optimalizácia (ESO), obojsmerná evolučná štrukturálna optimalizácia (BESO) atď. Najbežnejšie používanou metódou je SIMP, ktorej cieľom je maximalizovať tuhosť dané množstvo materiálu. Výhodou použitia tuhosti je, že môže byť reprezentovaná ako skalárne množstvo, a tým zvýšiť výpočtovú účinnosť.

                                                                            

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

Obr: Pôvodný model zadného spodného ovládacieho ramena 

Obr: Analýza FE zadného spodného ovládacieho ramena

 Obr: Pred realizáciou návrhu

 Obr: Konečné  Realizácia dizajnu

bottom of page