Computergestützte Methoden der Formoptimierung und ihre Einbettung in den Entwicklungszyklus versteifter Bleche im Automobilbau

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In diesem Projekt sollen neue numerische Verfahren zur Sicken- und Freiformoptimierung von Karosseriebauteilen innerhalb des virtuellen Entwurfsprozesses adaptiert, validiert und weiterentwickelt werden. Die wesentliche Neuerung des entwickelten Formoptimierungsverfahrens betrifft die Parametrisierung basierend auf dem FE-Netz sowie die dadurch notwendigen Regularisierungstechniken. Diese Kombination ermöglicht die Formulierung von Formoptimierungsproblemen mit minimalem Modellierungsaufwand. Die durch die Lösung der Optimierungsaufgabe ermittelten Ergebnisse zeichnen sich durch Netzunabhängigkeit, Robustheit und höchste Effizienz aus. Die Überlegenheit der neuen Verfahren gegenüber den bis dato verfügbaren Methoden wurde bereits anhand von ersten Praxisbeispielen belegt. Es wird erwartet, dass die wesentlich einfachere Modellierung der Optimierungsprobleme sowie die deutlich besseren Ergebnisse zu einem erheblich vermehrten Einsatz der Optimierungsverfahren in der virtuellen Produktentwicklung des Kooperationspartners führen. Die Förderung dieses Vorhabens ermöglicht die gezielte Weiterentwicklung der FE-Netz basierten und vollständig regularisierten Formoptimierung, anhand der in der Praxis relevanten Randbedingungen, zu einem robusten, leistungsfähigen, hocheffizienten und einfach zu bedienendes Standardverfahren der Formgebung von Strukturen. Somit können die mechanischen Eigenschaften einer Vielzahl von technischen Strukturen signifikant verbessert werden, was erhebliche positive Auswirkungen auf Robustheit, Qualität und Umweltverträglichkeit hat.