Strukturoptimierung in drei Schritten

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Die nun folgende diskrete Size Optimierung liefert dazu eine optimierte Anzahl dieser Einzellagen. Schließlich muss noch die Stapelreihenfolge definiert werden. Gegebenenfalls sind zudem Regeln für die Reihenfolge einzuhalten. Auch dafür kommt ein Optimierungsalgorithmus zum Einsatz. Eine sogenannte Shuffle-Optimierung stellt sicher, dass alle definierten Regeln des Ply Books eingehalten werden.

Zielgerichtete Herangehensweise beherrscht alle Freiheitsgrade

Auf diese Weise beantwortet der Auslegungsprozess Schritt für Schritt die Fragen eines Konstrukteurs, die bei der Auslegung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen aufkommen:

• Welche Faser wird in welcher Richtung benötigt?

• Wie müssen die Zuschnitte meiner Einzellagen aussehen?

• Wie viele Einzellagen des jeweiligen Zuschnitts sind erforderlich?

• In welcher Schichtreihenfolge wird das Laminat aufgebaut?

Die Antworten, das heißt die Schritte, führen zu einem optimalen Laminat. Dadurch ermöglicht der prämierte Prozess eine beanspruchungsgerechte Bauweise. Er bietet dem Entwickler gleichzeitig Eingriffsmöglichkeiten, maximale individuelle Gestaltungsfreiheit und eine zielgerichtete Herangehensweise, um die unzähligen Freiheitsgrade und Variationsmöglichkeiten des Werkstoffs optimal für den jeweiligen Anwendungsfall auszunutzen.

Der Prozess wurde zum ersten Mal 2009 in Zusammenhang mit einem Projekt bei Boeing vorgestellt [1 und 2]. Damals war noch ein hoher manueller Aufwand zwischen den einzelnen Schritten nötig. Dieser Arbeitsablauf ist heute weitestgehend automatisiert, sodass der Anwender zwischen den Schritten lediglich eine Inspektion der Ergebnisse vornehmen muss. Der automatisierte Auslegungsprozess von Altair garantiert eine schnelle, sichere und werkstoffgerechte Strukturauslegung von Verbundwerkstoffen.

Vom Konzept bis zum Produkt werden alle Prozesse abgedeckt

Abhängig vom Entwicklungsstadium können zwar die einzelnen Schritte auch unabhängig voneinander durchgeführt werden, hintereinander geschaltet, wird jedoch die beste Wirkung erreicht. Altairs optimierungsgetriebener Prozess stellt sicher, dass Entwicklungs- und Leistungsanforderungen sowie Fertigungsrandbedingungen vom Konzept bis zum fertigen Produkt berücksichtigt werden.

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