Automatisierte Prozessketten für die strömungsmechanische Bauteiloptimierung gewinnen zunehmend an Bedeutung. Dabei beschränken sich die bereits im industriellen Einsatz befndlichen Methoden fast ausschließlich auf die Anwendung bionischer Algorithmen auf CAD-parametrisierte Geometrien. Auf Basis der jüngsten Fortschritte in der CFD-Topologieoptimierung sowie industrieller Testanwendungen Adjungierten-basierter Formoptimierungswerkzeuge bietet sich allerdings eine auf Adjungierten-Methoden beruhende, sowohl Topologie- als auch Formoptimierung umfassende integrale Prozesskette an. Ausgehend vom zur Verfügung stehenden Bauraum liefert sie eine maßgeschneiderte optimale Geometrie, wobei in jedem Optimierungsschritt die vorhandene Gestaltungsfreiheit bestmöglich ausgenutzt wird. Zentrales Element einer solchen Prozesskette ist die Berechnung von Sensitivitäts-Landkarten mittels Adjungierten-Methode. Wir stellen die solchen Landkarten zugrundeliegende Theorie dar, zeigen berechnete Sensitivitäts-Landkarten eines Klimakanalabschnitts sowie eines Gesamtfahrzeugs und weisen auf die noch fehlenden Glieder in der vorgeschlagenen Optimierungsprozesskette hin.

    Automated process chains for optimal fluid dynamic design are getting increasingly important in automotive applications. So far, industrial implementations of optimal design processes in fluid dynamics are mostly restricted to shape optimization with bionic algorithms. However, on the basis of the recent progress in fluid dynamic topology optimization, as well as in industrial applications of adjoint-based shape design, we propose an adjoint-based design process chain comprising both topology and shape optimization. Starting from the feasible installation space, it delivers a fine-tuned optimal geometry, thereby in each step making use of the whole potential of the available design space. The central element of this design process is the computation of sensitivity maps - for both topological and shape sensitivities. We present the theory underlying the computation of sensitivity maps via adjoint states, show sample maps for an air duct segment and a complete passenger car and point out the missing links of the proposed design process chain.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    CFD Topology and Shape Optimization with Adjoint Methods


    Weitere Titelangaben:

    CFD-Topologie- und Formoptimierung mit Adjungierten-Methoden


    Beteiligte:
    Othmer, Carsten (Autor:in) / Grahs, Thorsten (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2006


    Format / Umfang :

    12 Seiten, 4 Bilder, 13 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Englisch




    CFD topology and shape optimization with adjoint methods

    Othmer,C. / Grahs,T. / Volkswagen,Wolfsburg,DE | Kraftfahrwesen | 2006


    CFD Topology and Shape Optimization with Adjoint Methods

    Othmer, C. / Grahs, T. / VDI Gesellschaft Fahrzeug- und Verkehrstechnik | British Library Conference Proceedings | 2006


    Adjoint Formulations for Topology, Shape and Discrete Optimization

    Jameson, Sriram / Jameson, Antony | AIAA | 2007


    Adjoint Formulations for Topology, Shape and Discrete Optimization AIAA Paper

    Jameson, S. / Jameson, A. / American Institute of Aeronautics and Astronautics | British Library Conference Proceedings | 2007


    Adjoint Methods for Inlet Shape Optimization

    Goss, Jennifer / Subbarao, Kamesh | AIAA | 2008