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Wie unterscheidet sich die Topologieoptimierung von den bisherigen Optimierungsaufgaben?
- bisher: Optimierung ausgehend von bereits gegebenem Bauteil, höchstens Modifikation der äußeren Konturen, jedoch keine Änderung von topologischen Eigenschaften, wie Vorhandensein von Löchern, Verzweigungen, Verbindungselementen oder Strukturzusammenhängen, Topologie meist durch Ingenieur-Erfahrung und Urteil festgelegt
- jetzt: Freigabe topologischer Eigenschaften
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Was kennen Sie für Verfahren der Topologieoptimierung?
- Verfahren variabler Materialdichte
- "Bubble-Methode"
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Wie funktioniert das Verfahren variabler Materialdichte?
- Ausgangspunkt: Entwurfsvolumen mit homogener Massenbelegung
- Strukturmodell: Finite-Elemente-Diskretisierung
- Verfahrensidee: Optimierungsziel (wie z.B. kleine Verformungen) verfolgen durch Konzentration des Materials in Entwurfsvolumen
- Dazu schrittweise Umverteilung der insgesamt konstant gehaltenen Masse auf die finiten Elemente des Entwurfsvolumens mittels variabler Dichtefunktion
 , welche auf 1 normiert ist.
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Wie funktioniert die "Bubble-Methode"?
Verfahrensidee: bewusstes Einbringen von Löchern in die Struktur, Optimierung durch gezielte Lochpositionierung und iterative Änderung der Lochgeometrie
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