Schweißverbindungen haben ein breites Anwendungsspektrum in der Konstruktionstechnik, sie haben eine hohe Versteifungswirkung und ein geringes Verbindungsgewicht. Dennoch sind sie in der Fertigung generell kostenintensiv, weshalb es nötig ist, sie sparsam zu verwenden. Für die Auslegung stellt sich somit das Problem, eine möglichst optimale Verteilung der Schweißverbindungen über die gesamte Struktur zu ermitteln. Der Beitrag stellt zwei Verfahren dar, um die Anzahl der Schweißverbindungen zu reduzieren. Das erste Verfahren basiert auf einer manuellen Sensitivitätsanalyse, welche für eine Minimierung der Schweißverbindungen benutzt werden kann. Beim zweiten Verfahren werden Methoden der Topologieoptimierung herangezogen, um diesen Minimierungsprozeß zu automatisieren. Grundvoraussetzung für beide Verfahren ist ein Finite-Element-Modell mit idealisierten Schweißverbindungen. Unter den vielfältigen Möglichkeiten, Schweißverbindungen herzustellen, werden die Reduktionsverfahren anhand von Punktschweißverbindungen, wie sie z.B. im Karosseriebau auftreten, dargestellt. Die Anwendung auf andere Schweißverbindungsarten ist formal übertragbar. Ein akademisches Beispiel zeigt die Möglichkeiten und Grenzen der vorgestellten Verfahren, anschließend wird die automatische Minimierung der Schweißpunkte an einer Karosserie durchgeführt.
Automatische Schweißpunkt-Optimierung an Karosserien
FEM-Kongreß, 25 ; 137-148
1998
12 Seiten, 10 Bilder, 17 Quellen
Conference paper
German
Optimierung von Karosserien mit genetischen Algorithmen unter Betriebsfestigkeitsrandbedingungen
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Automatische Netzgenerierung von Kfz-Karosserien unter dem Einsatz des Elementgenerators ANSA
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