Развијајуће ЦАЕ (Цомпутер-Аидед Енгинееринг) и производне технике замениле су традиционалну парадигму дизајна. Прелазак на симулацију и анализу омогућио нам је да постигнемо различите дизајнерске и производне циљеве. Данас се за структурну оптимизацију користе различите ЦАЕ технике као што су оптимизација топологије, оптимизација облика, параметарска оптимизација и пројектовање истраживања простора.

​

Циљеви дизајна који се могу постићи структурном оптимизацијом су:

​

• Лаган дизајн

• Смањење стреса у локалном региону

• Усклађеност са различитим граничним условима.

• Смањење квара компоненти

• Смањење потрошње материјала

​

Оптимизација конструкцијског дизајна може се широко категоризирати у 3 категорије.

​

  1. ВЕЛИЧИНА:

​

У типичном проблему димензионисања, циљ може бити проналажење оптималне расподеле дебљине линеарно еластичне плоче или оптималне површине чланака у решеткастој конструкцији.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

  2. ОБЛИК:

​

Оптимизација облика се врши како би се смањила напрезања у локалном региону уз задовољење свих граничних услова и оптерећења. Метода критеријума оптималности може се користити за постизање оптимизације облика. Алгоритам настоји да одржи хомогеност напрезања у целом региону и мења физичке елементе структуре како би се смањила концентрација напрезања.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

  3. ОПТИМИЗАЦИЈА ТОПОЛОГИЈЕ:

​

Технике оптимизације топологије одређују оптималну дистрибуцију материјала у датом пројектном простору која задовољава све граничне услове и ограничења оптерећења. Постоје различити математички модели попут чврстог изотропног материјала са кажњавањем (СИМП), еволуционе структурне оптимизације (ЕСО), двосмерне еволуционе структурне оптимизације (БЕСО) итд. Најчешће коришћена метода је СИМП, она настоји да повећа чврстоћу одређена количина материјала. Предност употребе крутости је та што се може представити као скаларна величина и на тај начин повећати рачунску ефикасност.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​