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Der selbstschnitzende Kolben – Generatives Design

Generatives Design · um 2020

Der selbstschnitzende Kolben – Generatives Design

Exponat wird vorbereitet…

Bedienen

Schritt berechnet eine Optimierungsiteration: eine vollständige Finite-Elemente-Lösung, die einige zehn Sekunden dauern kann. Zurücksetzen startet einen neuen Lauf vom gleichförmigen Feld und löscht den Verlauf; das Zielvolumen bleibt erhalten.

Das Ziel gilt ab der nächsten Iteration. Niedrigere Ziele entfernen mehr Material und machen das Bauteil weniger steif; der Warnschwellenwert für die Spitzenspannung ist illustrativ.

Untersuchen

Ziehen Sie den Regler, um frühere Dichtefelder aus dem Optimierungsverlauf zu untersuchen.

Funktionsweise

Dieser SIMP-Optimierer minimiert die strukturelle Nachgiebigkeit unter einer Materialvolumenbeschränkung. Das Dichtefeld und die nachgelagerte Spannungsauswertung sind numerische Lehrbeispiele und kein zertifizierter Bauteilentwurf.

SIMP-SchrittAnalogie zum maschinellen Lernen
Dichte x[e]trainierbare Parameter
FE-SpannungsberechnungVorwärtsdurchlauf
Sensitivitäten dc/dxGradient / Rückwärtspropagation
OC-DichteaktualisierungGradientenabstiegsschritt
Beschränkungs-/SpannungswarnungInstabilität / Verletzung der Beschränkung
OPTIMIERERZUSTAND
Iteration / EpocheVolumen / MaterialCompliance / VerlustMaximale von-Mises-Spannung (Modelleinheiten)

KONVERGENZ

Compliance (logarithmische Skala)Volumenanteil, Ziel gestrichelt

MATERIAL ⇄ STEIFIGKEITSPROXY
MasseSteifigkeit

Material (Volumenanteil) gegenüber relativer Steifigkeit (erste analysierte Compliance geteilt durch aktuelle Compliance).

ZUSTAND