Knotenbasierte Strukturoptimierung

Knotenbasierte- oder auch parameterfreie Strukturoptimierung ist durch die Definition der Optimierungsparameter direkt auf dem Finite-Elemente Modell gekennzeichnet. Diese bietet zum einen den Vorteil eines geringen Modellierungsaufwandes, da das Berechnungsmodell direkt auch für die Optimierung verwendet werden kann. Die Designraum umfasst dabei jede Form, die durch das gewählte FE-Modell dargestellt werden kann und bietet somit größtmögliche Entwurfsfreiheit. Im Rahmen der Formoptimierung werden die Normalenrichtungen der Oberflächenknoten als Entwurfsvariablen definiert. Tangentialbewegungen sind dabei nicht formbestimmend, werden aber zur Gewährleistung einer guten Netzqualität ebenfalls berücksichtigt. Nach dem selben Prinzip können auch andere Parameter des FE-Modells als Entwurfsvariablen verwendet werden, z.B. Elementdicken oder elementweise Lagenwinkel faserverstärkter Strukturen.


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