"Optimierung einer Ölwanne" Anwendung der Prozesskette ProE - ANSYS Workbench - optiSLang

Topologieoptimierung oder Sickenoptimierung werden heutztage häufig zur Gewichtsreduktion oder Steifigkeitserhöhung von Bauteilen genutzt. Da zur Beschreibung des Designraumes hierbei programm-interne Parametrisierungen verwendet werden, und die Anwender die Parametrik des Designraumes nicht explizit definieren, werden diese Optimierungsmethoden auch als 'parameterfreie' Optimierung bezeichnet. Auf Grund dieser speziellen Parametrik müssen die Optimierungsergebnisse der Topologie- oder Sickenoptimierung nachträglich in eine fertigungsgerechte CAD-Geometrie überführt werden.

Am Beispiel einer Ölwanne wird das Potential einer weiteren Verbesserung des Schwingungsverhaltens durch Anwendung parametrischer Optimierung, bei der die CAD-Parametrik zur Definition des Designraumes verwendet wird, untersucht werden. Durch die Verwendung von CAD-Parametern zur Optimierung, entfällt der Zwischenschritt der Überführung 'optimierter' Designvorschläge in CAD, und es können darüber hinaus Robustheitsbewertungen optimierter Designs gegenüber Fertigungstoleranzen oder Materialstreuungen durchgeführt werden.

Die hier betrachtete Ölwanne sollte optimiert werden. Ausgangspunkt der parametrischen Optimierung war der vorhandene Konstruktionsstand in Pro/E. Mittels eines Sickenkonstruktionstool in Pro/E wurde ein parametrisierbarer Sickenentwurf erstellt. Das Optimierungswerkzeug sollte direkt auf die CAD-Parametrik durchgreifen. Für die automatische Prozesskette der Generierung eines neuen Geometrieentwurfes, der automatischen Vernetzung und der Berechnung einer Modalanalyse wurde das CAE Programm ANSYS Workbench verwendet. Die Prozesskette Pro/E-ANSYS wurde mittels der Schnittstelle optiPlug an das Optimierungswerkzeug optiSLang angeschlossen. optiSLang erstellte in der Folge neue Designs für Sensitivitätsstudien, Optimierungen und Robustheitsbewertun-gen, die mit der automatisierten Prozesskette optiSLang-ANSYS Workbench-ProE bewertet wurden.