Neue CAE-Softwareversion mit verbesserter Robust Design Optimierung

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Sensitivitätsstudie und parametrische Optimierung: Das Grundmodell wurde in ANSYS Work-bench v12.1. aufgebaut. Dabei wurde ein Teilmodell herangezogen, das sich auf die hintere Staubraumwand konzentrierte. Anbauteile wie Kabeltrommel, Elektronikplatine gaben den Bauraum vor. Die Versteifung der Rückwand wurde durch Rippen realisiert, die auf den Kunststoff aufgebracht wurden. Diese Versteifungsrippen sind parametrisch im ANSYS DesignModeler an die Rückwand angesetzt.

Um die Rechenzeit einer Durchrechnung moderat zu halten wurde für die Sensitivitätsstudie geometrisch und materiell linear gerechnet. Dies ermöglichte es, die Berechnung einer Designvariante der gekoppelten Temperatur-Mechanik-Simulation auf 2 Stunden zu begrenzen (siehe Bild 1).

Zahl der Optimierungsparameter reduziert

Durch den parametrischen Aufbau der Rippen konnte optiSLang eine recht freie Gestaltung der Rippen überlassen werden. Dies ermöglichte eine optimale Ausnutzung des Bauraumes bei gleichzeitiger Berücksichtigung fertigungstechnischer Grenzen des Rippendesigns. Beginnend mit einer Sensitivitätsstudie war es möglich, den Parameterraum der Rippen von ursprünglich nn Optimierungsparametern auf eine Anzahl von 15 zu reduzieren.

Durch die Reduktion auf die 15 effektivsten Optimierungsparameter konnte als Optimierungsalgorithmus das Verfahren der adaptiven Antwortflächen gewählt werden. Diese Optimierungsverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es sehr effektiv die wichtigsten Trends der Designverbesserung aufnimmt und dabei nicht sensitiv gegenüber kleinen Ergebnisstreuungen aufgrund der Neuvernetzung jeder Geometrievariante ist. Damit lies sich ein Rippenmuster ermitteln, welches eine Verbesserung der Steifigkeit um gut 20% ermöglichte.

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