Software: FEM - Tutorial - Topologie-Optimierung - mit Formengenerator
Aktivierung des Formengenerator
Autodesk Inventor bietet mit dem sogenannten "Formengenerator" die Möglichkeit der Topologie-Optimierung abgegrenzter Bereiche eines Bauteils. Diese Möglichkeit soll genutzt werden, um den Bauraum an der Einspannseite der Sonde durch eine optimierte Topologie im Sinne einer Leichtbauweise material-sparend zu gestalten.
Von unserem Kerbform-optimierten CAD-Modell "Sonde_Zugdreiecke_xx.ipt"erzeugen wir im Autodesk Inventor mittels "Speichern unter" eine Datei "Sonde_Leichtbau_xx.ipt" im aktuellen Projekt-Ordner, mit der wir die Topologie-Optimierung vornehmen:
- Über das Kontextmenü (rechte Maustaste) der Studie kann man die "Studieneigenschaften bearbeiten" und wählt dort die Option "Formen-Generator".
- In der Baumstruktur des Formen-Generators erscheinen zusätzlich zu den aus der normalen Belastungsanalyse übernommenen Konfiguration zwei neue Aspekte für die Topologie-Optimierung (Definition der beizubehaltenden Bereiche und der zu berücksichtigenden Symmetrieebenen):
Definition beizubehaltender Bereiche
Der Sensorhebel mit dem kerbform-optimierten Übergang zum Einspannbereich des Sensors soll durch die Topologie-Optimierung nicht mehr verändert werden:
- MFL > Bereich beibehalten öffnet einen Dialog zur Maskierung beizubehaltender Bereiche in Form von Quadern oder Zylindern:
- Solange es sich nicht um Freiform-Körper handelt, kann die Ausrichtung dieser Maskierungsörper entlang von Bauteil-Flächen erfolgen.
- Nach Aktivierung der Funktionen "Verschieben" bzw. "Größe" ändern, erscheinen Griffe am Maskierungskörper, mit denen man die gewünschten Bereiche für eine Veränderung sperren kann.
- Eine exakte Abdeckung des Bereichs kann man durch Ändern der zuvor grob eingestellten Maße der Größe und des Mittelpunktes erreichen.
- Wichtig: Auf der Einspannseite soll ein Übergangsbereich zum eigentlichen Sensorhebel mit der Breite der Hebeldicke von ca. 5 mm als massives Material erhalten bleiben!
Definition von Symmetrieebenen
Formen-Generator-Einstellungen
Optimierung und Ergebnis-Analyse
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