{"id":5567,"date":"2017-11-24T14:53:58","date_gmt":"2017-11-24T13:53:58","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/?p=5567"},"modified":"2017-11-24T14:53:58","modified_gmt":"2017-11-24T13:53:58","slug":"solidworks-2018-die-topologiestudie-und-einige-einflussfaktoren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/2017\/11\/solidworks-2018-die-topologiestudie-und-einige-einflussfaktoren.html","title":{"rendered":"SOLIDWORKS 2018: Die Topologiestudie und einige Einflussfaktoren"},"content":{"rendered":"

In diesem Beitrag sollen einige Einflussfaktoren beim Arbeiten mit der neu in SOLIDWORKS 2018 eingef\u00fchrten Topologiestudie beschrieben werden (als Bestandteil von Simulation Professional).<\/p>\n

Schauen wir uns das Beispiel eines Tr\u00e4gers an, welcher mit einer verteilten Kraft belastet und an den abgeschr\u00e4gten Ecken eingespannt wird.<\/p>\n

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Wir w\u00e4hlen die Standard-Methode \u201cBestes Steifigkeit-Gewicht-Verh\u00e4ltnis\u201d aus und definieren einen Wert f\u00fcr die zu reduzierende Masse von 70%, d.h. der resultierende Entwurf soll nur noch 30% der Anfangsmasse aufweisen.<\/p>\n

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Nun k\u00f6nnen wir die Studie schon ausf\u00fchren. Das Teil wird automatisch mit den Standardwerten vernetzt und der iterative Prozess der Topologieoptimierung startet.<\/p>\n

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So sieht die optimale Topologie f\u00fcr das beschriebene Szenario aus:<\/p>\n

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Nun wollen wir einige Fertigungsrestriktionen hinzuf\u00fcgen. Dazu findet sich in der SOLIDWORKS Hilfe<\/a><\/strong> folgende Beschreibung:<\/p>\n

“Beim Optimierungsprozess wird ein Material-Layout entwickelt, das dem Optimierungsziel und allen von Ihnen definierten Zwangsbedingungen entspricht. Es ist aber u. U. nicht m\u00f6glich, die Konstruktion anhand standardm\u00e4\u00dfiger Fertigungstechniken wie Gie\u00dfen und Schmieden zu erstellen.<\/p>\n

Durch Anwendung der korrekten geometrischen Steuerungen kann vermieden werden, dass Hinterschnitte und Hohlr\u00e4ume entstehen. Fertigungsrestriktionen sorgen daf\u00fcr, dass die optimierte Form aus der Gussform extrahiert werden kann.”<\/p>\n

Vier verschiedene Arten von Fertigungsrestriktionen (Beschr\u00e4nkungen) sind verf\u00fcgbar:<\/p>\n

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\u201eBeibehaltener Bereich\u201c<\/strong><\/p>\n

F\u00fcgen Sie Ihrem Modell beibehaltene Bereiche hinzu, die bei einer Topologie-Optimierung nicht ge\u00e4ndert werden.<\/p>\n

\u201eEntformungssteuerung\u201c<\/strong><\/p>\n

Durch Hinzuf\u00fcgen von Entformungssteuerungen stellen Sie sicher, dass die optimierte Konstruktion herstellbar ist und aus einer Form extrahiert werden kann.<\/p>\n

\u201eSymmetriesteuerung\u201c<\/strong><\/p>\n

Anhand der Symmetriesteuerung k\u00f6nnen Sie erzwingen, dass die optimierte Konstruktion symmetrisch zu einer bestimmten Ebene ist. Sie k\u00f6nnen Halbsymmetrie, Viertelsymmetrie oder Achtelsymmetrie f\u00fcr die optimierte Konstruktion durchsetzen.<\/p>\n

\u201eDickensteuerung\u201c<\/strong><\/p>\n

Wendet Bauteil-Gr\u00f6\u00dfenbeschr\u00e4nkungen auf eine Topologie-Optimierung an, bei der das Erstellen sehr d\u00fcnner oder sehr dicker Regionen verhindert wird, die m\u00f6glicherweise schwer zu fertigen sind.<\/p>\n

In der n\u00e4chsten Studie wollen wir zwei davon verwenden:<\/p>\n

    \n
  1. Symmetrie:
    \nAnhand der Symmetriesteuerung k\u00f6nnen Sie erzwingen, dass die optimierte Konstruktion symmetrisch zu einer bestimmten Ebene ist. Sie k\u00f6nnen Halbsymmetrie, Viertelsymmetrie oder Achtelsymmetrie f\u00fcr die optimierte Konstruktion durchsetzen.<\/li>\n<\/ol>\n

    \"\"<\/p>\n

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    1. Entformungssteuerung “Stanzen”:
      \nWenn mit dem Optimierungs-Algorithmus ein Element aus der Struktur entfernt wird, werden auch alle Elemente hinter oder vor dem Element entfernt (im Hinblick auf den Eckenvektor, der die Zugrichtung angibt). Im Beispiel wird ein optimiertes Kranhakenmodell mit einer Stanzsteuerung gezeigt.<\/li>\n<\/ol>\n

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      Das Ergebnis ist hier zu sehen:<\/p>\n

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      In der n\u00e4chsten Studie wollen wir noch mehr Material entfernen, sagen wir 80%:<\/p>\n

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      Hinweis: Standardm\u00e4\u00dfig werden alle Bereiche, welche mit Lasten oder Einspannungen versehen sind, automatisch \u201eeingefroren\u201c, d.h. die entsprechenden Elemente k\u00f6nnen vom Algorithmus nicht entfernt werden. Dies kann aber angepasst werden, z.B. ist es auch m\u00f6glich, dass Material nur bei Bereichen mit Lasten zwingend beibehalten wird:<\/p>\n

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      \"\"<\/p>\n

      Zum Schluss verfeinern wir das Netz auf ein Drittel der urspr\u00fcnglichen (Standard-) Gr\u00f6\u00dfe. Damit erh\u00e4lt der Algorithmus mehr \u201eFreiheit\u201c beim Finden einer optimalen Struktur:<\/p>\n

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      Fazit:<\/strong><\/p>\n

      Die Topologiestudie erlaubt eine Vielzahl an Anwendungen. Entw\u00fcrfe mit dieser State-of-the-Art Technologie zu generieren oder optimieren kann im Hinblick auf Design, Qualit\u00e4t und Leistungsf\u00e4higkeit den entscheidenden Wettbewerbsvorteil verschaffen.<\/p>\n

      Neugierig?<\/strong> Gleich https:\/\/my.solidworks.com\/try-solidworks<\/a> <\/strong>besuchen und mit der ersten Optimierung starten!<\/p>\n

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      In diesem Beitrag sollen einige Einflussfaktoren beim Arbeiten mit der neu in SOLIDWORKS 2018 eingef\u00fchrten Topologiestudie beschrieben werden (als Bestandteil von Simulation Professional). Schauen wir uns das Beispiel eines Tr\u00e4gers an, welcher mit einer verteilten Kraft belastet und an den<\/p>\n... Continued<\/a>","protected":false},"author":314,"featured_media":5581,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[397,2,93,560],"tags":[796,636,330,799],"class_list":["post-5567","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news","category-solidworks-simulation","category-tipps-und-tricks","category-usability-benutzerfreundlichkeit","tag-sw18","tag-solidworks-2018","tag-solidworks-simulation","tag-topologiestudie"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5567","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/users\/314"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5567"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5567\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5590,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5567\/revisions\/5590"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5581"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5567"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5567"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5567"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}