Computergestützte Strukturoptimierung

Ziele

Erarbeitung und Bereitstellung von MATLAB- und Julia-Programmen sowie CIP-Pool-Übungen im späteren Verlauf des Semesters

  • Optimierungsalgorithmen: Optimality Criteria Method, Sequential Linear/Quadratic Programming, Method of Moving Asymptodes - Strukturoptimierung: Definition und Klassifizierungen
  • Übersicht über Größen-, Form- und Topologie-Optimierungsansätze - Dichtebasierte Topologie-Optimierung
  • BESO, SIMP, Phase-Field, Thermodynamische Optimierung
  • Spannungsrestriktionen    
  • Mehrlastfälle
  • Nachgiebigkeitsmechanismen
  • Optimierung mit mehreren Materialien - Material-Optimierung
  • Faserverstärkte Materialien: DMO und CFAO
  • Zug- Druck-Affinität
  • Optimierung der Wärmeleitfähigkeit

Nach erfolgreicher Absolvierung des Moduls sind die Studierenden in der Lage:

  • Unterschiedliche Optimierungsansätze bezüglich Größen-, Form und Topologieoptimierung nachzuvollziehen und das Verhalten zu verstehen
  • Vor- und Nachteile der einzelnen Ansätze zu identifizieren
  • Entsprechende Ansätze auf Randwertprobleme anzuwenden
  • Eigene Material- und Topologie-Optimierungsprogramme zu implementieren

Kursinformationen

Literatur

  • Spillers, W. R., & MacBain, K. M. (2009). Structural optimization. Springer Science & Business Media.
  • Bendsoe, M. P., & Sigmund, O. (2013). Topology optimization: theory, methods, and applications. Springer Science & Business Media.