Heutzutage müssen Hersteller schneller zuverlässige und langlebigere Produkte entwickeln, die leicht und elegant aussehen und dabei minimal kosten. Quadco Engineering nutzt die leistungsfähigsten und fortschrittlichsten Softwaretools, um jedes Optimierungsproblem zu lösen. Mit virtuellen Simulationen und Analysen kann eine bemerkenswerte Verkürzung der Produktentwicklungszeit erreicht werden, da Informationen zu notwendigen Designänderungen schneller umgesetzt werden können.
Unsere umfangreiche Expertise in der Optimierung kann Ihnen helfen, innovative und langlebige Produkte in einem wettbewerbsfähigen Zeitrahmen zu entwickeln und auf den Markt zu bringen.
Parametrische Optimierung mit FEA
In der numerischen Optimierung können viele Parameter verwendet werden, um das Optimierungsziel zu beeinflussen. Diese Parameter können innerhalb von Grenzen kontinuierlich variabel sein oder nur in vordefinierten Schritten variieren, wie es beispielsweise bei handelsüblichen Plattenstärken der Fall ist.
Die Eingabeparameter können unterschiedlicher Art sein: geometrische Parameter (aus CAD-Geometrie oder FEA-Eingabe), Materialeigenschaften, Lasten, Randbedingungen usw. Ausgabeparameter können die Steifigkeit (Verformungen) oder das Dehnungs- und Spannungsniveau sein.
Parametrische Optimierung mit CFD
Der Optimierungsprozess mit CFD ist ähnlich wie der Prozess mit FEA. Es verwendet auch geometrische Eingabeparameter aus CAD, aber aufgrund der unterschiedlichen Physik sind andere Eingabeparameter wie Geschwindigkeit, Druck, Temperatur usw. erforderlich. Komplexere zu optimierende Ausgabeparameter können z. B. die Standardabweichung des Druck-, Geschwindigkeits- oder Temperaturprofils entlang des Strömungsbereichs sein.
Erweiterte Optimierungstools
Um die Leistung eines Optimierungsverfahrens weiter zu verbessern, können zusätzliche Tools wie Response Surfaces, Six Sigma und direkte Optimierung verwendet werden, um ein tieferes Verständnis des Optimierungspotenzials in einem Design zu erhalten.
Bewertung zahlreicher Was-wäre-wenn-Szenarien mit FEA und CFD
Ein wichtiger Vorteil der parametrischen Optimierung besteht darin, dass zahlreiche Was-wäre-wenn-Szenarien analysiert werden können, um die Empfindlichkeit einer Ausgangsvariable (z. B. Steifigkeit, Festigkeit, Energieverlust usw.) gegenüber der Änderung einer oder mehrerer Eingangsvariablen zu bewerten. Die Anzahl der erforderlichen Szenarien hängt von der Anzahl und dem Wertebereich der Eingabeparameter ab. Wenn es viele Eingangsvariablen gibt, kann die Anzahl der möglichen Szenarien schnell sehr groß werden. Techniken wie DOE können helfen, die Anzahl der erforderlichen Szenarien zu reduzieren, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen.
Design Of Experiments oder die Reduzierung der Anzahl der Szenarien
Design Of Experiments (DOE) ist eine Technik zur wissenschaftlichen Bestimmung von Werten einer Reihe von Parametern. Diese Methode hilft, die Anzahl der zu analysierenden verschiedenen Szenarien zu reduzieren und dennoch die Systemantwort auf alle möglichen Parameterkombinationen abzudecken.
Es stehen verschiedene DOE-Algorithmen zur Verfügung, die jeweils ihre eigenen Anwendungen, Stärken und Schwächen haben. Die Experten von Quadco Engineering können Sie in diesem eher komplexen Bereich beraten und unterstützen.
Topologieoptimierung
Welche Möglichkeiten gibt es, wenn Sie einen innovativen Ansatz benötigen, um das Design eines bestehenden Produkts zu verbessern? Oder vielleicht müssen Sie eine Komponente entwerfen, die in einen engen Raum passen und gleichzeitig leicht und langlebig sein muss. Wenn Sie nur eine grobe Vorstellung davon haben, wie ein Teil aussehen sollte und es mit anderen Worten noch keine geometrischen Parameter gibt, die optimiert werden können, dann kann die Topologieoptimierung eine Lösung sein, um Ihnen weiter zu helfen.
Topologieoptimierungslöser suchen nach der besten Materialverteilung in einer Komponente, die durch eine Reihe von Randbedingungen begrenzt wird, um das Optimierungsziel zu erreichen. Die Topologieoptimierung beginnt in der Regel mit einem festen Block aus Material und entfernt Material, das nicht viel zur Steifigkeit oder Festigkeit der Komponente beiträgt. Optimierungsziele können Gewichtsreduzierung, Steifigkeitssteigerung/-verringerung und Festigkeitsverbesserung sein.
Topologieoptimierung führt oft zu sehr innovativen und komplexen Formen. Die erhaltenen Formen eignen sich daher hauptsächlich für Guss- oder 3D-Druckverfahren.
Lassen Sie unser Ingenieurteam Ihren Designprozess unterstützen
Die Ingenieure von Quadco Engineering sind Experten in der numerischen Optimierung und verfügen über langjährige Erfahrung in der Lösung einer Vielzahl von parametrischen und topologischen Optimierungsherausforderungen in verschiedenen Branchen.
Quadco Engineering investiert kontinuierlich in die neueste Simulations- und Analysesoftware und entwickelt auch eigene Software, um den Bedürfnissen unserer Kunden gerecht zu werden. Wir konzentrieren uns darauf, unseren Kunden detaillierte und umfassende Daten zur Verfügung zu stellen, um eine schnelle Implementierung der Analyseergebnisse in die Designs unserer Kunden zu ermöglichen.
Wir sind bereit, alle Ihre strukturellen und Strömungsprobleme zu optimieren und Sie bei der Verbesserung der Leistung Ihrer Produkte und Prozesse zu unterstützen.
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