Newsletter 01/2015


Bauteiloptimierung


  • Gewicht reduzieren
  • Materialkosten minimieren
  • Montageaufwand verringern
  • alternative Werkstoffe prüfen

Optimierungsverfahren im Überblick auf
www.merkle-partner.de

Praxisbeispiel Latentwärmespeicher

Aufgabenstellung

Gegenstand der Untersuchung war die Optimierung eines Latentwärmespeichers hinsichtlich des Gewichts, um mit konkurrierenden Systemen Schritt halten zu können.

Ausschlaggebend war das massenspezifische Energiespeichervolumen in kWh/kg.


Optimierung

Am dargestellten Innenbehälterdeckel wurde eine Topographieoptimierung mit OptiStruct durchgeführt. Das Ergebnis dieser Optimierung lieferte eine Art Dimpelmuster, ähnlich eines Golfballs.

Insgesamt konnte das Gewichts des Wärmespeichers um ca. 30% reduziert werden. Das Gewicht des dargestellten Deckels konnte von 0,269 kg auf 0,131 kg (-51,21%) reduziert werden.

Praxisbeispiel Hebevorrichtung

Aufgabenstellung

Bei der Entwicklung einer neuen Hebevorrichtung soll das Baukastenprinzip berücksichtigt werden. So soll sie leicht auf verschiedene Anwendungsfälle anpassbar sein. Eine Optimierung dient dazu, neue Ideen der Konstruktion zu finden.


Optimierung

Mit Hilfe der Topologieoptimierung wurde eine dem Kraftfluss angepasste Konstruktion gefunden. Dabei wurde der zur Verfügung stehende Bauraum ausmodelliert. Die Masse des möglichen Bauraumes wurde minimiert sowie die Verzerrungsenerige aller Elemente reduziert.

Praxisbeispiel Sensitivitätsstudie

Sensitivitätsstudie

Die Korrelationsmatrix zeig den liniearen Zusammenhang zwischen einer oder mehreren Eingangsgröße(n) und einer oder mehreren
Zielgröße(n) (Korrelationskoeffizient).

Das abgebildete Beispiel stellt die Abhängigkeit zwischen 4 Eingangsparametern (Abmessungen und Massen) und 6 Zielgrößen (Kräfte, Beschleunigungen, Verformungen) dar.
Je röter oder blauer ein Kästchen ist, desto mehr ändert sich der Parameter X, wenn Parameter Y verändert wird.

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