IT-Solutions

Topologieoptimierung trifft KI

Berechnung und Simulation in unmittelbarer Reichweite des Konstrukteurs, diesen Trend hin zu tief integrierten CAD-CAE-Prozessketten unterstützt Dassault Systèmes Solidworks und DPS Software bereits seit Jahren.

Solidworks, indem es mit dem aktuellen Release 2018 erstmals in Solidworks Simulation umfassende Möglichkeiten zur Gestaltoptimierung von Bauteilen implementiert, und DS-Partner DPS Software, der mit einem eigenen CAE Competence Center seinen Kunden Hilfestellung bei der Konstruktionsanalyse mittels Topologie-Optimierung gibt.

Ein intelligenter Algorithmus ermittelt in der Software die optimale Bauteilstruktur, sowohl für konventionell spangebenden Fertigungsverfahren als auch für 3D-Druck. Damit erhält der Konstrukteur bereits am Anfang seiner Arbeit Designvorschläge, etwa in Hinsicht auf Gewichtseinsparung. Die Suche nach der besten Variante wird so verkürzt.

Die insgesamt sieben CAE Competence Center von DPS unterstützen Solidworks-Anwender gezielt, damit sie innerhalb ihres CAD-Prozesses Know-how schneller aufbauen und dies umsetzen können. Das Ziel sei, dass der Konstrukteur Berechnungen fehlerfrei selbst durchführt und diese Aufgabe nicht nach außen geben muss.

Wolfgang Müller, Leiter des DPS Competence Centers CAE, schlägt einen Spannungsbogen zwischen Topologieoptimierung und KI: „Für gewöhnlich findet Simulation erst dann statt, wenn die wesentlichen Konstruktionsentscheidungen bereits gefallen sind. Ganz im Unterschied dazu steht die Topologie-Optimierung. Die Suche nach der idealen Grundgestalt findet bereits ganz zu Anfang des Design-Prozesses statt. Und genau hier ergibt sich die Verwandtschaft zu KI: Man gibt dem System ein Ziel vor, definiert also physikalische Randbedingungen bezüglich des Bauraums, wenn man so will: eine topologische Landkarte eines noch nicht existierenden Materials, in dem sich der Algorithmus mit einem Regelwerk in Hinsicht auf Spannungen, Entformungsschrägen und Symmetrien usw. bewegen darf. Das Resultat kommt folglich aus mehreren Blickwinkeln zustande, zu dem man möglicherweise sonst nur sukzessive käme.“

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