Topologie-Optimierung

Beim Design von Bauteilen ist es inzwischen Pflicht, schonend mit Material und Energie umzugehen. Dies hat vor allem einen Vorteil: Im Automobilbau, in der Aeromotive-Branche und auch der Raumfahrt bedeuten weniger Masse mehr Reichweite und somit weniger Treibstoffbelastung. Viele Entwickler richten ihren Blick auf die Natur, um dies umsetzen zu können. Denn ihr gelingt es, mit minimalem Materialeinsatz Strukturen zu schaffen, die enormen Kräften standhalten. Sofern Entwickler solchen Konstruktionsprinzipien folgen, spricht man von einem bionischen Design.

Ein computergestützter Simulationsprozess, bekannt als Topologie, wird verwendet, um die Formkomponenten so zu entwerfen, dass der Materialverbrauch minimiert wird. Doch nicht immer sind die Ergebnisse tragfähig; oftmals zeigt sich in der Praxis, dass das Design nicht in allen Anwendungssituationen den Belastungen standhält. Um solche Probleme zu vermeiden, sollten Entwickler die drei Grundregeln der Topologie-Optimierung einhalten:

  1. Zugbelastungen vor Druckbelastungen;
  2. Wenn möglich auf weiche Materialen setzen;
  3. Bei Druckbelastungen die Einspannung beachten.

Mehr Information zur Topologie-Optimierung, das Potenzial und die Risiken, haben wir in einem Blogbeitrag zusammengefasst.

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