Topologieoptimierung von Bauteilen
Topologieoptimierung von Bauteilen
Ziel
Die Topologieoptimierung ermöglicht es, (hoch)beanspruchte Bauteile belastungsgerecht zu gestalten und die Lage und Anordnung von Strukturelementen zu optimieren. Ziel ist es, Gewicht und Materialeinsatz zu reduzieren, die Lebensdauer von Bauteilen zu erhöhen und die fertigungsbedingten Freiheitsgrade beim 3D-Druck optimal auszuschöpfen. Dabei wird der Entwurfsraum vielfach in kleine Bereiche, sogenannte Voxel ( volumetric pixel ) aufgeteilt und bestimmt, ob dort Material sein soll oder nicht. Es entstehen Strukturen mit homogenen Spannungsverteilungen, in denen lokale Spannungsspitzen abgebaut sind. Die optimierten Strukturelemente des Bauteils sind im nächsten Schritt in fertigbare Bauteile umzusetzen. Das Seminar stellt aktuelle Verfahren der Topologieoptimierung vor, erläutert die Einsatzbereiche an Beispielen und zeigt die Möglichkeiten und Grenzen der Methode auf. Sie lernen dabei den gesamten Ablauf der Topologieoptimierung kennen - von der Definition der Beanspruchung über die optimierte Struktur bis zum fertigungsgerechten Bauteil. Der Fokus liegt dabei auf Gussbauteilen, Blechbauteilen und 3D-Druck-Bauteilen. Anschließend sind Sie in der Lage, - den Einsatz der Topologieoptimierung für spezifische Fragestellungen zu bewerten, - das richtige Verfahren auszuwählen, - den Einfluss von Material und Fertigungsverfahren auf die Optimalität des Bauteils einzuschätzen, - Topologieoptimierungen am Computer durchzuführen, - die Ergebnisse zu interpretieren und daraus herstellbare Bauteile abzuleiten.
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Zielgruppe/Voraussetzungen
Inhalte / Module
- Basiswissen zur Entwicklung mechanischer Strukturen - Topologieoptimierung als Teil der Produktgestaltung
- Konstruktionsprinzipien für leichte Strukturen
- Mechanische Beanspruchungsarten und Leichtbaustrukturen (Rippen, Zugseil-, Wölb-Strukturen)
- Was können bionische Methoden?
- Finite-Elemente-Berechnung
- Sensitivitäten der Optimierungsziele nach Entwurfsvariablen sinnvoll nutzen
- Basiswissen der Strukturoptimierung
- Algorithmen für die Topologieoptimierung
- Kopplung mit der Finite-Elemente-Berechnung
- Einordnung der Verfahren zur Topologieoptimierung
- Grundlagen und Mechanismen
- Vorgehensweise und Optimierungsziele
- Optimierung mit der Voxel-Methode - vom Bauraum zur optimierten Struktur
- Aufteilung des zur Verfügung stehenden Bauraums
- Anwendung des mathematischen Optimierungsalgorithmus: Entscheidung für jeden Bereich, ob dort Material sein soll oder nicht
- Interpretation und Umsetzung des Optimierungsergebnisses in ein fertigbares Bauteil
- Verfügbare Softwarelösungen
- Beispiele aus dem Maschinen- und Automobilbau
- Rechnerübungen zur Topologieoptimierung
- Optimierung von überschaubarer Entwurfsaufgaben und gut interpretierbarer Ergebnisse
- Topologieoptimierung industrienaher Aufgabenstellungen
- Berücksichtigung der Belange der Fertigung
- Gussbauteile
- Blechbauteile
- 3D-Druck-Bauteile
- Erweiterte Möglichkeiten der Topologieoptimierung
- Optimierung von Bauteilen mit hochgradig nicht-linearem Strukturverhalten
- Topologieoptimierung von Bauteile zur Crashenergieabsorption
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TAW – Der Partner auf Ihrem beruflichen Weg
„Erfolg besteht darin, dass man genau die Fähigkeiten hat, die im Moment gefragt sind“
Das Zitat von Henry Ford ist heute aktueller denn je: In Zeiten von New Work, Digitalisierung & Co. müssen sich Unternehmen und Mitarbeiter stetig weiterentwickeln, um auch in Zukunft erfolgreich zu sein. Die TAW will Sie, Ihr Unternehmen oder Team dabei unterstützen – mit Bildungsangeboten, die Sie langfristig weiterbringen.
Als einer der größten Anbieter für berufliche Weiterbildungen qualifizieren sie seit über 70 Jahren Menschen in bildungsrelevanten Themenbereichen. Die TAW bietet Ihnen Weiterbildungen für jede Karrierestufe. Die TAW unterstützt Sie und Ihr Unternehmen beim Kompetenzausbau mit Hingabe und Herzblut.
DAS ANGEBOT
Bildungsrelevante Themen für jede Karrierestufe
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DIE PHILOSOPHIE
Anspruch als Ihr Weiterbildungspartner
Die TAW steht für das, was sie ausmacht und bestimmt den Umgang mit den Kollegen, Kunden und Partnern. Verantwortung, Qualität und Innovation liegen der TAW dabei besonders am Herzen. In all diesen Bereichen streben sie stets nach Fortschritt, um Sie als starker Partner auf Ihrem beruflichen Weg zu begleiten.
Die TAW übernimmt Verantwortung
Als Verein steht bei der TAW das Gemeinwohl an erster Stelle. Daher unterstützen sie Menschen bei ihrer persönlichen Weiterentwicklung und befähigen sie als starker Partner zu nachhaltigem Erfolg.
Die TAW fördert Innovation
Die TAW bringt Sie stets auf den neuesten Stand – mit modernen Methoden und relevanten Themen. Dank des kontinuierlichen Austauschs mit Forschung und Wissenschaft erkennen sie früh neue Trends, entwickeln neuartige Produkte und unterstützen damit den Fortschritt in Wissenschaft, Verwaltung und Wirtschaft.
Die TAW bietet Qualität
Die TAW optimiert regelmäßig ihr Angebot in einem engen Dialog mit ihren Kunden. So garantieren sie relevante, bedarfsgerechte und moderne Weiterbildungsangebote.
Die GESCHICHTE
70 Jahre Erfahrung in der Weiterbildung
1948 als gemeinnütziger Verein in Wuppertal gegründet, war es damals das Ziel, Menschen in technischen Berufen auf den neuesten Stand zu bringen. Schnell erhielten sie großen Zulauf und gewannen auch überregional an Bedeutung. Seitdem dehnt die TAW ihre Erreichbarkeit und ihr Weiterbildungsangebot kontinuierlich aus. Neben dem Themenbereich Technik bieten sie heute Schulungen, Seminare und Studiengänge in neun interdisziplinären Themenfeldern – und das deutschlandweit!
DAS TEAM
Die Spezialisten für Deinen Erfolg
Alle Mitarbeiter arbeiten täglich deutschlandweit mit Herzblut daran, das Weiterbildungsangebot für Sie zu optimieren. Die TAW ist ein Team aus kompetenten Experten, die ihre Kreativität und Erfahrung nutzen, um gemeinsam mit Ihnen Ihren beruflichen Weg sinnvoll zu gestalten.
DIE STANDORTE
Immer da, wo die Kunden sind
Die TAW bietet Veranstaltungen deutschlandweit in festen und wechselnden Veranstaltungsorten sowie in fünf regionalen Weiterbildungszentren und digital an. Neben dem Hauptstandort in Wuppertal sind die Mitarbeiter in den Weiterbildungszentren in Altdorf, Bochum, Cottbus und Wildau bei Berlin vertreten.
Die TAW freut uns auf Ihren Besuch in einem ihrer Standorte!
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