TopOpt mit Montagebedingungen für verschraubte Bauteile.
Optimierung der Schraubenzugänglichkeit und Montageanforderungen.
Schlagworte: Lightweight Design, Topology Optimization, Connections Design, Mechanical Assemblies, Tool Accessibility
Umfang
Bei der Berücksichtigung von Montage und Verbindungstechnik in topologieoptimierten Bauteilen werden Zugangsbereiche für Schraubenwerkzeuge üblicherweise als Aussparungen vorgegeben. Dadurch wird der Designraum, in dem Material platziert werden kann, eingeschränkt, was zu suboptimalen Entwürfen und häufig zu Spannungskonzentrationen führt. Dieses Projekt adressiert diese Herausforderung, indem die Werkzeugzugänglichkeit direkt in den Optimierungsprozess integriert wird. Auf diese Weise können Aussparungen automatisch positioniert und geformt werden, sodass die Struktur optimal ausgelegt bleibt und Anforderungen an Montage und Inspektion innerhalb der Spezifikationen erfüllt werden. Dies wird durch Level-Set-Funktionen zur Beschreibung des von Montagewerkzeugen eingenommenen Volumens in Kombination mit Maskenfunktionen erreicht, um die Differenzierbarkeit in gradientenbasierten Optimierungsverfahren sicherzustellen.
Erwartete Ergebnisse
Eine neue Methodik zur gleichzeitigen Optimierung struktureller Lastpfade und Aussparungen für die Schraubenzugänglichkeit.
Projektdauer
Juli 2025 bis Juni 2028
Förderung
Deutsche Forschungsgemeinschaft