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Verbesserter Materialeinsatz durch Topologieoptimierung

通过拓扑优化改进材料的使用

基本信息

批准号：
5312760
负责人：
Professor Dr.-Ing. Ekkehard Ramm
金额：
--
依托单位：
Institut für Baustatik und Baudynamik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2001
资助国家：
德国
起止时间：
2000-12-31 至 2007-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5312760?language=en
关键词：
Verbesserter Materialeinsatz durch Topologieoptimierung

项目摘要

Die Strukturoptimierung ist ein ideales Werkzeug, um den optimalen Werkstoffeinsatz bei Tragwerken zu steuern. Als Zielkriterien kommen beispielsweise die geringste Menge von Bewehrungsmaterialien, die Maximierung der Steifigkeit zur Vermeidung von Biegebeanspruchungen bei Schalen, eine Verbesserung des globalen Stabilitätsverhaltens oder die Erhöhung der Duktilität in Frage. Insbesondere die Topologieoptimierung erlaubt den Materialeinsatz dort, wo er für die vorgegebenen Kriterien am besten gebraucht wird. Das vorliegende Vorhaben greift schwerpunktmäßig zwei neuartige Materialtypen heraus, deren Einsatz gegegenwärtig intensiv erforscht wird: Zellulare Materialien, wie z.B. Metallschäume und faserverstärkte Verbundaustoffe, wie z.B. der Textilbeton. Bei den Schäumen ist es das Ziel, die Dichteverteilung durch die Topologieoptimierung zu steuern, in der die Porosität ohnehin als Designvariable auftritt. Bei den Faserverstärkungen kann entweder die Fasernordnung und -menge bei prinzipiell vorgegebener Bewehrungsführung optimiert werden oder das Layout auch erst durch die Topologieoptimierung gefunden werden ("Wo ist die Bewehrung anzuordnen?"). ...

结构优化是一种理想的工具，它是在重型工具中最佳的工具。Zielkriterien通常是指对建筑材料的最大化，对沙伦建筑物的最大化，对全球稳定性的影响或对法国的公爵地位的影响。由于拓扑优化是在材料层上进行的，因此，我们将最好地确定最佳的评价标准。这两种新材料类型的预加工材料，包括Zellulare Materialien，wie z.B. Metallschändfaserverstärkte Vernaustoffe，wie z.B.纺织品。Bei den Schäumen ist es das Ziel，die Dichtevertiilung durch die Topologieoptimierung zu steuern，in der die Porosität ohnehin als Designvariable auftritt. Bei den Faserverstärkungen kann entweder die Fasernordnung und -menge bei prinzipiell vorgebener Bewehrungsführung optiert韦尔登or das Layout auch erst durch die Topologieoptimierung gefunden韦尔登（“Wo ist die Bewehrung anzuordnen？"). ...