Untersuchung zu den Einsatzmöglichkeiten der Graphen- und Heuristikbasiserten Topologieoptimierung zur Entwicklung von 3D-Rahmenstrukturen in Crashlastfällen

Optimierungsverfahren sind Methoden, die in der Konzeptphase und im Entwicklungsprozess im Automobilbau wichtige Unterstützung leisten können. Dazu zählt beispielsweise eine Reduzierung der Entwicklungzeit durch einen automatisierten Prozess, in dem eine Vielzahl von Anforderungen berücksichtigt werden können, ohne manuelle „trial and error“ Ansätze verfolgen zu müssen. Ein wichtiges Ziel stellt die Gewichtsreduzierung der tragenden beziehungsweise crashrelevanten Strukturen dar. In diesem Bericht wird die Erweiterung der Graphen und Heuristikbasierten Topologieoptimierung für dreidimensionale Rahmenstrukturen für Crashlastfälle vorgestellt. Die Forschungen basieren auf der Graphen- und Heuristikbasierten Topologieoptimierung (GHT-2D) zur Optimierung von Profilquerschnitten. Die topologische Änderung des Querschnitts wird in diesem Verfahren von verschiedenen Heuristiken ausgeführt. Jede Heuristik generiert einen neuen Entwurf, indem mechanisch sinnvolle Strukturwände in das Profil eingezogen werden. Die Neuentwicklung beinhaltet die Beschreibung von Rahmenstrukturen durch einen dreidimensionalen Graphen. Die Rahmenstruktur besteht aus mehreren zusammengesetzten Profilen mit starren Verbindungsknoten, die in einem Crashlastfall belastet wird. Im Kern geht es bei Optimierungsprozeduren um einen automatisierten Ablauf. Idealerweise sollen mit dieser Prozedur automatisiert und iterativ Verbesserungen für verschiedene Problemstellungen erzielt werden. Während des Ablaufs finden topologische Modifikationen, Form- und Dimensionierungsoptimierungen statt. Die Besonderheit des Verfahrens liegt in der Ausführung von Heuristiken, die basierend auf Simulationsdaten topologische Graphenmodifikationen an den dreidimensionalen Strukturen vorschlagen. (A)

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  • Supplemental Notes:
    • Forschungsprojekt, gefördert mit Mitteln der Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT). Auftragnehmer: Bergische Universität Wuppertal, Lehrstuhl für Optimierung mechanischer Strukturen.
  • Authors:
    • Schumacher, A
    • Beyer, F
  • Publication Date: 2020

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Web
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: 71p
  • Serial:
    • FAT-Schriftenreihe
    • Issue Number: 329
    • Publisher: Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V.
    • ISSN: 2192-7863

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01776621
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jul 15 2021 10:05AM