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Lastgerechter Bauteilentwurf mit Hilfe der ANSYS Topologieoptimierung

​Das zweite Seminar unserer 3-teiligen Seminarreihe zur additiven Fertigung

CADFEM
Strukturmechanik
Strukturmechanik
Strukturmechanik, Konstruktionsbegleitende Simulation, Skalierbarkeit der Simulation

Automatische Erzeugung und Validierung einer optimalen Materialverteilung unter statischen und dynamischen Bedingungen

​Die Entwicklung hochfester Materialien und die ständige Forderung nach Kostensenkung und Gewichtsreduktion erfordern neue Lösungswege und Strategien im Konstruktionsprozess innovativer Bauteile. Der Schlüssel zu einer optimalen Struktur ist hierbei die Identifikation der ...

Weitere Informationen zum Produkt

Übersicht
Zielgruppe:
Anwender, Student, Dozent
Voraussetzungen:
Grundwissen in ANSYS Mechanical
Nutzen:
  • Wissen wie eine Optimierungsaufgabe korrekt formuliert wird
  • Strategien der CAD-Rückführung erlernen
  • Ergebnis der Topologieoptimierung verstehen richtig zu interpretieren
  • Rückgeführtes Modell validieren und vergleichen
Anwendungen:
Lineare/nichtlineare Berechnung, Optimierung
Verwendete Software:
ANSYS Mechanical, ANSYS SpaceClaim Direct Modeler
Zielgruppe
Anwender, Student, Dozent
Voraussetzungen
Grundwissen in ANSYS Mechanical
Nutzen
  • Wissen wie eine Optimierungsaufgabe korrekt formuliert wird
  • Strategien der CAD-Rückführung erlernen
  • Ergebnis der Topologieoptimierung verstehen richtig zu interpretieren
  • Rückgeführtes Modell validieren und vergleichen
Anwendungen
Lineare/nichtlineare Berechnung, Optimierung
Verwendete Software
ANSYS Mechanical, ANSYS SpaceClaim Direct Modeler
Agenda Tag 1
  • Material entlang der Lastpfade
  • Grundlegende Definitionen in der Statik
  • Der Weg zurück in die Konstruktion
  • Möglichkeiten der Geometrierückführung
Agenda Tag 2
  • Workshop: Blattaufnahmeanlenkung eines Helikopters
  • Erweiterte Definitionen in der Statik
  • Topologieoptimierung in der Dynamik
  • Topologieoptimierung in Statik und Dynamik, Ausblick auf weitere Themen

Verfügbare Termine

Kein passendes Datum? Sie finden kein für Sie passendes Datum oder wünschen sich eine individuelle Schulung in einem unserer Büros oder in Ihren Räumlichkeiten? Wir unterbreiten Ihnen gerne ein Angebot.

Unser Angebot im Detail

Dieses Seminar wird als 2 Tage Vor-Ort-Seminar angeboten. Es besteht aus 2 Seminartagen und 8 Modulen.

Tag 1

Material entlang der Lastpfade

  • ​Anwendungsgebiete der Topologieoptimierung
  • Was steckt dahinter? Erläuterung der Optimierungsmethoden
  • Ablauf in ANSYS Workbench
  • Gemeinsames Übungsbeispiel einer 2D Michell-Struktur

Grundlegende Definitionen in der Statik

  • ​Zielfunktionen in der Statik
  • Grundlegende Optimierungs- und Fertigungsrestriktionen
  • Berücksichtigung mehrerer Lastfälle am Beispiel einer Motorhalterung
  • Min. Nachgiebigkeit vs. min. Masse am Beispiel eines Ventil-Triebs

Der Weg zurück in die Konstruktion

  • ​Wie gelingt der Übertrag des optimierten Ergebnisses in ein CAD System?
  • Gemeinsame STL Aufbereitung mit dem Faceted Data Toolkit
  • Schnelle und direkte Rückführung des bearbeiteten STL in eine dreiecksflächenbasierte CAD
  • Berechnung des optimierten Designs mit einem Validierungssystem

Möglichkeiten der Geometrierückführung

  • ​Rekonstruktion der optimierten Struktur mit NURBS-Flächen/Kurven
  • Rekonstruktion mit extrahierten und vereinfachten Querschnitten
  • Gestaltung des Übergangs zwischen Regel-CAD und NURBS-Flächen
  • Gemeinsame Übung am Teilausschnitt einer Autofelge

Tag 2

Workshop: Blattaufnahmeanlenkung eines Helikopters

  • Selbständiger, übungsgesteuerter Rückblick auf das Gelernte vom Vortag
  • Definition und Berechnung der Topologieoptimierung
  • Geometrierückführung durch Querschnittsextraktion und NURBS-Flächen
  • Validierungsrechnung und Vergleich mit der ursprünglichen Struktur

Erweiterte Definitionen in der Statik

  • Beispiele zu erweiterten Definitionen der Statik, wie z.B. Auszugsrichtung oder Symmetrie
  • Vorgehensweisen zur Definition der Optimierungsaufgabe
  • Tieferes Verständnis durch Konvergenzgraphen
  • Tipps und Tricks

Topologieoptimierung in der Dynamik

  • Exkurs in die Dynamik: Die Modalanalyse
  • Zielfunktionen in der Dynamik
  • Optimierungs- und Fertigungsrestriktionen in der Dynamik
  • Maximierung von Eigenfrequenzen am Beispiel eines Ventiltriebs

Topologieoptimierung in Statik und Dynamik, Ausblick auf weitere Themen

  • Gleichzeitige Berücksichtigung von statischen und dynamischen Anforderungen
  • Zusammenführung topologieoptimierter Bauteile über den Assembly Manager
  • Ausblick auf sogenannte Latticestrukturen erzeugt mithilfe einer Pseudodichtenverteilung
  • Gemeinsame abschließende Diskussion

​Die Entwicklung hochfester Materialien und die ständige Forderung nach Kostensenkung und Gewichtsreduktion erfordern neue Lösungswege und Strategien im Konstruktionsprozess innovativer Bauteile. Der Schlüssel zu einer optimalen Struktur ist hierbei die Identifikation der maßgeblichen Lastpfade.
Mit der ANSYS Topologieoptimierung stellt ANSYS ein numerisches Werkzeug zur Verfügung, welches eine optimale Materialverteilung hinsichtlich eines vordefinierten Designraums berechnet. Dabei sollten sowohl mechanische Belastungen (statisch / dynamisch) als auch Beschränkungen (konstruktiv / fertigungsbedingt) berücksichtigt werden. Dieses Seminar zeigt Ihnen die vollständige Integration in ANSYS Workbench, welche einen strukturierten und intuitiven Arbeitsprozess zur Erzeugung solcher topologieoptimierter Strukturen möglich macht. Mindestens genauso wichtig ist die Überarbeitung und CAD-Rückführung des gefundenen Designvorschlages, was Sie mit den Werkzeugen von ANSYS SpaceClaim Direct Modeler erlernen werden.

​Dieses Seminar richtet sich an Konstrukteure und Entwicklungsingenieure. Die Topologieoptimierung ist im Lizenzumfang von ANSYS DesignSpace bis hin zu ANSYS Mechanical Enterprise automatisch mit enthalten. Wir verwenden außerdem ANSYS SpaceClaim sowie das Faceted Data Tool Kit, wofür Sie jedoch keine Vorkenntnisse mitbringen müssen.

​Nach dem Seminar wissen Sie, wie Sie für statische und dynamische Aufgabenstellungen die Optimierungsaufgabe formulieren müssen, wie Sie das Ergebnis der Topologieoptimierung auf STL Ebene aufbereiten und wie Sie anschließend eine brauchbare CAD erzeugen können. Die vielen Beispiele vermitteln dabei diese Aufgaben nicht nur theoretisch, sondern ermöglichen einen schnellen Transfer der Themen auf die eigenen Praxisaufgaben.

Dr. sc. ETH Manfred Maurer
Technik, CADFEM (Suisse) AG, Aadorf
Florian Hollaus
Berechnungsingenieur, CADFEM (Austria) GmbH, Innsbruck
Keno Kruse
Business Development, CADFEM GmbH, Hannover

Haben Sie Fragen zum Seminar?

Deutschland

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer

Österreich

Leiter Technik Österreich

Schweiz / Liechtenstein

Leiter Seminare
Dr. sc. Jörg Helfenstein

Ergänzende Angebote

Für den schnellen Einstieg in die Simulation sind die richtige Aus-/Weiterbildung, Hardware und ergänzende Softwareprodukte der Schlüssel zum Erfolg.

FAQ

Wann erhalte ich die endgültige Zusage für meine Seminarbuchung?

Unmittelbar nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie eine automatische Eingangsbestätigung an die angegebenen E-Mail-Adressen. Nach erfolgreicher Prüfung der von Ihnen angegebenen Daten erhalten Sie innerhalb von 2-3 Werktagen per E-Mail Ihre personalisierte Anmeldebestätigung mit weiteren Informationen zur Seminargebühren, Rechnungsadresse, Hotelempfehlungen etc. 

Sobald die Mindestteilnehmerzahl erreicht ist, erhalten Sie eine endgültige Seminarbestätigung mit weiteren Informationen zur Anreise. Wir empfehlen, die endgültige Reisebuchung erst ab diesem Zeitpunkt vorzunehmen.

Falls die Mindestteilnehmerzahl einmal nicht zustande kommt, behalten wir uns vor, den Seminartermin bis spätestens 7 Tage vor Seminarbeginn abzusagen. Gerne sind wir Ihnen bei der Umbuchung auf einen alternativen Termin behilflich. Bitte beachten Sie, dass wir keine Haftung für bereits vorgenommene Hotel- oder Reisebuchungen seitens der Teilnehmenden übernehmen.

Wann ist Anmeldeschluss für ein Seminar?

Seminarplätze werden grundsätzlich nach der Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Deshalb empfehlen wir Ihnen immer eine frühzeitige Buchung für Ihren Wunschtermin.

Solange ein Seminar noch über freie Plätze verfügt, können diese gebucht werden.

Wo finde ich Informationen zur Anreise und Übernachtungsmöglichkeiten?

An vielen CADFEM Veranstaltungsorten kooperieren wir mit Hotels, die Spezialpreise für unsere Schulungsgäste anbieten. Bei entsprechender Angabe in der Buchungsmaske erhalten Sie mit der Anmeldebestätigung eine Hotelempfehlung. Die Buchung und Kostenübernahme erfolgen direkt beim Hotel durch Sie oder Ihr Unternehmen. Weitere Hotelempfehlungen können Sie jederzeit unter den Geschäftsstellen-Informationen einsehen.

Wann versenden Sie die Rechnung?

Die Rechnung wird unmittelbar nach dem letzten Seminartag an den in der Buchung angegebenen Rechnungsempfänger versandt. Eine Änderung der Rechnungsadresse teilen Sie uns bitte spätestens zu Seminarbeginn mit.

Unser Mitarbeiter ist am Termin verhindert. Ist eine Stornierung des Seminars möglich?

Eine Stornierung ist nur unter bestimmten Bedingungen möglich, die Sie den gültigen AGBs entnehmen können. Eine Alternative ist die einmalig kostenfreie Umbuchung eines bestätigten Seminarplatzes auf einen Ersatzteilnehmer. Aus organisatorischen Gründen ist eine Online-Seminaranmeldung des neuen Teilnehmers unter Angabe des Kommentars „Ersatzteilnehmer für Herrn/Frau Vorname, Nachname“ notwendig. Sollte dieser Seminartermin bereits ausgebucht sein, wenden Sie sich bitte an unser Seminar-Team.

Was muss ich zur Schulung mitbringen?

Sie erhalten alle für Ihre Veranstaltung benötigten Unterlagen vor Ort. Falls weitere Materialien von Ihnen mitgebracht werden sollten oder Sie spezielle Vorkenntnisse benötigen, finden Sie diese Information direkt in der Seminarbeschreibung.

Ab wann erhalte ich Zugriff auf die Seminarunterlagen?

Die Seminarunterlagen erhalten Sie im PDF-Format am ersten Seminartag. Diese stehen auf Ihrem Seminarrechner zur Verfügung und können bearbeitet und kommentiert werden. Über das Kundenportal myCADFEM haben Sie von Ihrem Rechner oder mobilen Geräten aus Zugriff auf Ihre Unterlagen und Seminarbeispiele.

Was ist das Kundenportal myCADFEM?

Im Kundenportal haben Sie unter anderem Zugriff auf Ihre digitalen Seminarunterlagen und Übungsdateien, können uns Ihr Feedback übermitteln und Ihr Teilnahme-Zertifikat herunterladen. Beachten Sie, dass der personalisierte Zugang nur durch Sie genutzt werden darf. Im Falle eines Unternehmenswechsels wird das Konto aus Datenschutzgründen eingefroren.