SOLIDWORKS Topologieoptimierung in der Simulation: Effizienz neu gedacht.
Was ist Topologieoptimierung?
Die Topologieoptimierung ist ein rechnergestütztes Verfahren, das die ideale Materialverteilung innerhalb eines vorgegebenen Bauraums ermittelt. Ziel ist es, das Bauteilgewicht zu minimieren, ohne dabei die mechanischen Anforderungen oder Sicherheitsfaktoren zu unterschreiten. Anders als herkömmliche Optimierungen schlägt die Topologieoptimierung neue, oft unkonventionelle Geometrien vor, die mit klassischen Methoden kaum denkbar wären.
Vorteile der Topologieoptimierung mit SOLIDWORKS Simulation.
- Ressourceneffizienz: Durch die gezielte Materialeinsparung werden Bauteile leichter und kostengünstiger herstellbar.
- Kürzere Entwicklungszeiten: Intuitive Arbeitsabläufe und automatisierte Berechnungen beschleunigen den Designprozess erheblich.
- Innovative Designs: Die Software eröffnet völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten, die das volle Potenzial additiver Fertigungsverfahren ausschöpfen.
- Integration: SOLIDWORKS Simulation ist nahtlos in die Konstruktionsumgebung eingebunden, sodass Änderungen direkt im 3D-Modell erfolgen können.
Typischer Arbeitsablauf in SOLIDWORKS Simulation.
Um eine Topologieoptimierung in SOLIDWORKS Simulation durchzuführen, müssen einige Schritte ausgeführt werden.
Nach der Optimierung ist vor der Fertigung: Viele der durch die Topologieoptimierung entstandenen Strukturen eignen sich hervorragend für den 3D-Druck. Es empfiehlt sich, das finale Design zusätzlich auf Fertigbarkeit und Wirtschaftlichkeit zu prüfen, um das Optimum aus beiden Welten herauszuholen.
Grenzen der Topologieoptimierung mit SOLIDWORKS Simulation.
Mit der Topologieoptimierung können Sie Designs so verändern, dass sie bei minimiertem Materialeinsatz die besten Eigenschaften für ihren Einsatz erreichen. Sie identifiziert die Bereiche, die nicht für Ihr Konstruktionsziel notwendig sind. Aber es gibt Grenzen:
- Mit SOLIDWORKS Simulation können nur einzelne Teile betrachtet werden. Eine Optimierung von kompletten Baugruppen ist nicht möglich.
- Nach der Optimierung des Teils erhalten Sie ein Teil aus Netzgeometrie als Ergebnis. Eine Bearbeitung dieses Teils innerhalb SOLIDWORKS ist sehr kompliziert. Das Teil wird als importiertes Teil betrachtet.
- Eine Topologieoptimierung bedeutet immer eine nachträgliche Bearbeitung des Teils, um die Fertigbarkeit sicherzustellen. Fertigungsgesichtspunkte werden bei der SOLIDWORKS Topologieoptimierung nicht berücksichtigt.
Weitergehende Optimierungsmöglichkeiten mit SOLIDWORKS und 3DEXPERIENCE.
Mit dem „Function Driven Generative Designer“, einer Rolle in der 3DEXPERIENCE Plattform, ergeben sich einige Möglichkeiten, die über die SOLIDWORKS Topologieoptimierung hinausgehen.
- Baugruppen mit Kontakten können gleichzeitig optimiert werden.
- Polyhedral-Geometrien können nach der Optimierung der Teile weiterhin mit CATIA Rollen bearbeitet werden.
- Mehrere Fertigungssteuerungsmethoden sind verfügbar, mit denen Anwendende mehr Flexibilität erhalten, um die Bauteile zu bearbeiten und zu modifizieren.
- Mit der neuen Spline-Approximationsstrategie können genauere Profile erstellt werden. Damit werden Schnitte genauer und jederzeit bearbeitbar.
- Eine Validierung der optimierten Geometrie ist sofort nach der Optimierung möglich, ohne Vorbereitung oder Umwandlung der Geometrie. Durch die CATIA Datenkontinuität ist die Polyhedral-Geometrie mit den Simulationstools der 3DEXPERIENCE Plattform vernetzbar.
Fazit.
Die Topologieoptimierung mit SOLIDWORKS Simulation eröffnet neue Wege im modernen Engineering. Sie hilft dabei, innovative und gleichzeitig wirtschaftliche Produkte schneller auf den Markt zu bringen. Wer das Potenzial dieser Technologie nutzt, verschafft sich einen echten Wettbewerbsvorteil und trägt aktiv zur Ressourcenschonung bei.
Sie wollen mehr erfahren über die Möglichkeiten zur Topologieoptimierung? Dann kontaktieren Sie uns gerne, unsere Expertinnen und Experten helfen Ihnen gerne weiter.
