Topologieoptimierung von Bauteilstrukturen unter Verwendung von Lochpositionierungskriterien:
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Siegen
Inst. für Mechanik und Regelungstechnik
1996
|
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9 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
MOTIVATION
UND
PROBLEMSTELLUNG
.
1
1.2
LITERATURUEBERSICHT
.
2
1.2.1
GESTALTSOPTIMIERUNG
.
3
1.2.2
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
.
6
1.3
ZIEL
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
9
2
EINSATZMOEGLICHKEITEN
VON
VERFAHREN
ZUR
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
.
11
2.1
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
DES
TOPOLOGIEOPTIMIE
RUNGSPROBLEMS
.
11
2.1.1
BEGRIFF
DER
TOPOLOGIE
.
11
2.1.2
ANWENDUNG
DER
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
AUF
BAUTEILSTRUKTUREN
.
12
2.1.3
MATHEMATISCHE
VERFALLEN
ZUR
OPTIMIERUNG
.
13
2.2
EINSATZ
DER
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
IM
PROZESS
DER
PRODUKTENTSTEHUNG
.
15
II
INHALTSVERZEICHNIS
2.2.1
FESTLEGUNG
PRAXISRELEVANTER
ZIEL
UND
RESTRIKTIONSFUNKTIONEN
.
15
2.2.2
DERZEITIGE
STRUKTURANALYSEVERFAHREN
UND
ZU
DEREN
EIGNUNG
ZUR
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
.
21
2.3
VORGEHENSWEISE
BESTEHENDER
VERFAHREN
ZUR
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
.
25
2.4
EINSATZ
VON
VERFAHREN
MIT
PARAMETRISIERTER
BAUTEIL
RANDBESCHREIBUNG
.
32
3
YYBUBBLE-METHODE
"
ZUR
SIMULTANEN
GESTALTS
UND
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
.
33
3.1
KOMBINATION
DER
GLOBALEN
UND
LOKALEN
GEBIETSVARIATION
.
33
3.2
VORSTELLUNG
DES
LOESUNGSKONZEPTS
.
38
3.3
MATHEMATISCHE
FORMULIERUNG
DER
GEBIETSVARIATION
.
40
3.3.1
ALLGEMEINES
PROBLEM
.
40
3.3.2
UEBERFUEHRUNG
IN
EIN
PARAMETEROPTIMIERUNGSPROBLEM
.
41
3.3.3
EINBINDEN
DER
MECHANISCHEN
GRUNDGLEICHUNGEN
ALS
RESTRIKTIONEN
IN
DEN
OPTIMIERUNGSPROZESS
.
41
3.4
EXPLIZITE
AUSFUEHRUNG
DER
GEBIETSVARIATION
.
43
4
VERFAHREN
DER
LOCHPOSITIONIERUNG
.
48
4.1
BERUECKSICHTIGUNG
DER
YYMITTLEREN
"
NACHGIEBIGKEIT
.
48
4.2
YYMITTLERE"
NACHGIEBIGKEIT
BEI
SCHEIBENPROBLEMEN
.
51
4.2.1
POSITIONIERUNG
KREISFOERMIGER
LOECHER
.
51
4.2.2
POSITIONIERUNG
NICHT-KREISFOERMIGER
LOECHER
.
60
4.3
YYMITTLERE"
NACHGIEBIGKEIT
BEI
PLATTENPROBLEMEN
.
74
4.3.1
POSITIONIERUNG
KREISFOERMIGER
LOECHER
.
75
4.3.2
POSITIONIERUNG
NICHT-KREISFOERMIGER
LOECHER
.
79
III
4.4
YYMITTLERE
"
NACHGIEBIGKEIT
BEI DREIDIMENSIONALEN
PROBLEMEN
.
79
4.5
BERUECKSICHTIGUNG LOKALER
VERSAGENSKRITERIEN
.
82
4.6
LOCHPOSITIONIERUNG
DURCH
NUMERISCHE
VERFAHREN
.
84
4.6.1
BERUECKSICHTIGUNG
DES
LOKALEN
EINFLUSSES
DES
LOCHS
.
85
4.6.2
BERUECKSICHTIGUNG
DES
GLOBALEN
EINFLUSSES
DES
LOCHS
.
87
5
STRATEGIEN
ZUR
GESTALTSOPTIMIERUNG
UND
ZUR
ZUGEHOERIGEN
SENSITIVITAETSANALYSE
.
90
5.1
FLEXIBLE
ANSATZFIMKTIONEN
ZUR
BESCHREIBUNG
DER
GESTALT
.
90
5.1.1
NURBS
(NON-UNIFONN-RATIONAL-B-SPLINES)
.
91
5.1.2
EINBINDUNG
DER
NURBS
IN
KOMMERZIELLE
GEOMETRIEMODELLIERER
.
95
5.1.3
STANDARD-DEFINIERTE
ANSATZFIMKTIONEN
.
96
5.1.4
SUKZESSIVE
VERFEINERUNG
DER
STANDARDDEFINITIONEN
DER
NURBS-ANSATZFTMKTIONEN
.
96
5.2
VARIATIONELLE
SENSITIVITAETSANALYSE
.
98
5.2.1
GRUNDLAGEN
.
98
5.2.2
PRAKTISCHER
EINSATZ
DER
SENSITIVITAETSANALYSE
.
100
5.2.3
BERUECKSICHTIGUNG
DER
YYMITTLEREN
"
NACHGIEBIGKEIT
.
102
5.2.4
BERUECKSICHTIGUNG
LOKALER
VERSAGENSKRITERIEN
.
103
5.3
EFFIZIENTE
LOESUNG
DES
PARAMETEROPTIMIERUNGSPROBLEMS
.
103
5.3.1
VORSTELLUNG
DER
VERWENDETEN
OPTIMIERUNGSALGORITHMEN
.
104
5.3.2
ANSCHAUUNGSBEISPIEL
ZUR
GESTALTSOPTIMIERUNG
.
104
5.4
BESTIMMUNG
OPTIMALER
STARTLOCHFORMEN
.
109
6
PRAKTISCHER
EINSATZ
DER
YYBUBBLE-METHODE
"
.
111
6.1
IMPLEMENTIERUNG
DER
MODULE
DER
YYBUBBLE-METHODE
"
IN
DIE
OPTIMIERUNGSPROZEDUR
SAPOP
.
111
IV
INHALTSVERZEICHNIS
6.1.1
BESCHREIBUNG
DES
PROGRAMMABLAUFS
.
111
6.1.2
DEFINITION
DES
OPTIMIERUNGSPROBLEMS
AM
KONSTRUKTIONSARBEITSPLATZ
.
115
6.2
EINZELNE
ASPEKTE
DER
GEOMETRIEVERARBEITUNG
IM
OPTIMIE
RUNGSPROZESS
DER
YYBUBBLE-METHODE
"
.
116
6.2.
1
BOOLESCHE
OPERATIONEN
ZUM
EINFUEGEN
VON
LOECHERN
IN
DIE
STRUKTUR
.
116
6.2.2
VERWENDUNG
UNIVERSELL-VERWENDBARER
C
AD-PROGRAMME
.
117
7
ANWENDUNGEN
.
118
7.1
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
EINER
KRAGSCHEIBE
.
118
7.2
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
EINER
PANELSTRUKTUR
.
120
7.3
TOPOLOGIEOPTIMIERUNG
DES
GRIFFS
EINER
HANDKREISSAEGE
.
125
8
ZUSAMMENFASSUNG
UNDAUSBLICK
.
135
LITERATURVERZEICHNIS
.
139 |
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