Strukturoptimierung auf Basis von bionischen Prinzipien: Topologieoptimierung zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens von Bauteilen
Gespeichert in:
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| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Kaiserslautern
Institut für Verbundwerkstoffe
2005
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| Schriftenreihe: | IVW-Schriftenreihe
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KAISERSLAUTERN JOHANNES WEISS STRUKTUROPTIMIERUNG AUF BASIS VON
BIONISCHEN PRINZIPIEN: TOPOLOGIEOPTIMIERUNG ZUR VERBESSERUNG DES
SCHWINGUNGSVERHALTENS VON BAUTEILEN INHALTSVERZEICHNIS V
INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG 1 1.1 MOTIVATION UND PROBLEMSTELLUNG 2
2. STAND DES WISSENS 3 2.1 HISTORIE DER OPTIMIERUNGSENTWICKLUNG 3 2.1.1
ENTWICKLUNG DER OPTIMIERUNG IM CAE PROZESS 5 2.2 GRUNDLAGEN HEUTIGER
ANGEWANDTER OPTIMIERUNGSVERFAHREN 6 2.2.1 GRUNDLAGEN DER OPTIMIERUNG 7
2.2.2 MATHEMATISCHE OPTIMIERUNGSVERFAHREN 10 2.2.3
OPTIMALITAETSKRITERIENVERFAHREN 11 2.2.4 OPTIMIERUNGSVERFAHREN AUF
BIONISCHEN PRINZIPIEN 12 2.3 AKTUELLE OPTIMIERUNGSVERFAHREN 21 2.4
DAEMPFUNG .21 2.4.1 DAEMPFUNGSMATERIALIEN IM FAHRZEUGBAU .24 2.4.2
VISKOELASTISCHE DAEMPFUNG UND MATERIALIEN .24 2.5 MOTIVATION ZUR
FREQUENZ- UND DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG 26 3. AUFGABENSTELLUNG .29 4.
BIONISCHE FREQUENZ- UND DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG 30 4.1 MODULARER
PROGRAMMAUFBAU 30 4.1.1 INTEGRATIONSTOOL .31 4.1.2 OPTIMIERUNGSSOLVER 34
4.2 FREQUENZOPTIMIERUNG .35 4.2.1 BEWERTUNG VERSCHIEDENER ANSAETZE .35
/ INHALTSVERZEICHNIS 4.2.2 IMPLEMENTIERUNG DER FREQUENZOPTIMIERUNG .41
4.2.3 UEBERPRUEFUNG DER LEISTUNGSFAEHIGKEIT DER FREQUENZOPTIMIERUNG 53 4.3
MODE-TRACKING 56 4.3.1 ORTHOGONALITAETSCHECK 57 4.4 DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG
59 4.4.1 BEWERTUNG VERSCHIEDENER ANSAETZE 61 4.4.2 IMPLEMENTIERUNG DER
DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG 64 4.4.3 UEBERPRUEFUNG DER DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG 65 5.
VERSUCHE AN EINEM PRINZIPBAUTEIL 68 5.1 DEFINITION DES PRINZIPBAUTEILS
68 5.2 OPTIMIERUNG DER ZUGSTREBE OHNE RESTRIKTIONSBEREICH 73 5.2.1
ERHOEHEN DER ERSTEN EIGENFREQUENZ 74 5.2.2 ERNIEDRIGEN DER ERSTEN
EIGENFREQUENZ 75 5.2.3 WEITERE OPTIMIERUNGSFAELLE OHNE
RESTRIKTIONSBEREICH 76 5.2.4 WEITERES VORGEHEN 76 5.3 OPTIMIERUNG DER
ZUGSTREBE MIT RESTRIKTIONSBEREICH 76 5.3.1 FREQUENZOPTIMIERUNG DER
ZUGSTREBE MIT RESTRIKTIONSBEREICH .76 5.3.2 DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG DER
ZUGSTREBE 79 5.4 VERSUCHSAUFBAU 95 5.4.1 VERSUCHSAUFBAU MIT ANREGUNG
DURCH IMPULSHAMMER 96 5.4.2 VERSUCHSAUFBAU MIT ANREGUNG DURCH SHAKER 98
5.5 VERSUCHE ZUR FREQUENZOPTIMIERUNG .100 5.5.1 ERHOEHEN DER ERSTEN
EIGENFREQUENZ. 101 INHALTSVERZEICHNIS VN_ 5.5.2 ERNIEDRIGEN DER ERSTEN
EIGENFREQUENZ 102 5.5.3 ERHOEHEN DER ERSTEN UND ZWEITEN EIGENFREQUENZ 103
5.5.4 ERNIEDRIGEN DER ERSTEN UND ZWEITEN EIGENFREQUENZ 104 5.5.5
SPREIZEN DER ERSTEN UND ZWEITEN EIGENFREQUENZ .105 5.6 VERSUCHE ZUR
DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG 106 5.6.1 DAEMPFUNGSVERHALTEN DES AUSGANGSZUSTANDS
106 5.6.2 DAEMPFUNGSVERHALTEN VON 2D-STRUKTUREN ,108 5.6.3
DAEMPFUNGSVERHALTEN VON 3D-STRUKTUREN .111 5.7 ABGLEICH ZWISCHEN
SIMULATION UND VERSUCH 116 6. OPTIMIERUNG REALER BAUTEILE MIT FREEDOPT
118 6.1 ERSATZRADMULDE 119 6.1.1 VERGLEICH MIT MATHEMATISCHER
OPTIMIERUNG (OPTISTRUCT) 120 6.1.2 VERGLEICH MIT KONSTANTER
WANDDICKENERHOEHUNG 121 6.1.3 DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG EINER ERSATZRADMULDE
121 6.2 FEDERBEINDOM 123 6.2.1 FREQUENZOPTIMIERUNG 123 6.2.2
DAEMPFUNGSOPTIMIERUNG 124 6.3 STRUKTUROPTIMIERUNG UND BETRIEBSFESTIGKEIT
125 6.3.1 LEBENSDAUERSIMULATION MIT FE-FATIGUE VON NCODE. 129 7.
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 133 7.1 AUSBLICK. 134 LITERATURVERZEICHNIS
136
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