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UNTERNEHMEN

Leichtbau ist in der Regel mit zusätzlichen Kosten verbunden. Dies ist zum einen auf teure Materialien, die verwendet werden müssen und zum anderen auf den höheren Aufwand, der zur Realisierung der komplexen, optimierten Designs aufgewendet werden muss, zurückzuführen.

Wir sind ein Team erfahrener Ingenieure aus den Bereichen Automobil, Motorsport und Luft- und Raumfahrt mit Simulations, Optimierungs und CAD-Hintergrund. Unser Fokus liegt darauf, Leichtbau für jedermann erschwinglich und zugänglich zu machen. Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht, mit Leichtbau-Design Geld zu sparen. Wir entwickeln die leichtest möglichen Komponenten für Ihren Standardherstellungsprozess.

 
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HERAUSFORDERUNG

Es ist allgemein bekannt, dass basierend auf Topologieoptimierung  Leichtbau-komponenten entstehen können.  Bisher war eine konsequente Anwendung der Strukturoptimierung  aufgrund der Komplexität der Topologieoptimierungsergebnisse und des kostspieligen und zeitaufwändigen Prozesses zur Realisierung dieser Ergebnisse im CAD nur eingeschränkt möglich.        

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Das Potenzial des Leichtbaudesigns, welches mittels Topologieoptimierung erzielt werden kann, geht oft während des CAD-Konstruktionsprozesses verloren.

 
 

LÖSUNG

Um das volle Potenzial der Topologieoptimierungsergebnisse ausschöpfen zu können, müssen CAD-Komponenten generiert werden, die vollständig auf diesen basieren. Bionic Mesh Design  stellt CAD-Designs bereit, welche die jeweiligen Fertigungsrestriktionen erfüllen und gleichzeitig die Form des Topologieoptimierungsergebnisses beibehalten. Dies ist durch die Anwendung von Subdivision Modelling Techniken in 3D Modellierungsprogrammen wie ZBrush, Blender, Maya usw. möglich, in denen die Topologieoptimierungsergebnisse in bearbeitbare CAD-Datei umgewandelt werden. 

TOPOLOGIE ERGEBNIS

RETOPOLOGIE

CAD-INTEGRATION

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SCHNELLE DESIGN ANPASSUNG

Obwohl die Topologieoptimierungsergebnisse ideale Strukturen bieten, können manuelle Konstruktionsanpassungen aufgrund von Bauraumanpassungen oder einer Verschiebung von Befestigungspunkten erforderlich sein.
Im Gegensatz zu der herkömmlichen Vorgehensweise im CAD, werden die Komponenten nicht neu gestaltet, sondern können innerhalb kürzester Zeit an neue Randbedingungen angepasst werden. 

 

FORMOPTIMIERUNG

Topologieoptimierungsergebnisse liefern zunächst nur eine grobe Vorstellung der relevanten Lastpfade gemäß der verwendeten Lastfälle. Oft weisen auch die ersten CAD-Modelle aus dem Retopologiesierungsprozess Stellen mit zu hohen Spannungen auf.  Durch Formoptimierung können diese Spannungen einfach reduziert werden, während die Masse der Bauteile gleichzeitig erhalten bleibt. Anschließend garantiert unser Workflow eine unmittelbare Übertragung der optimierten Form in das finale CAD-Modell.  

MASSE

SPANNUNG

FORMOPTIMIERUNG

 

SCHMIEDE-QUERLENKER

TOPOLOGIEOPTIMIERUNG

RETOPOLOGIE

VORTEILE

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Erfahrungsgemäß kann die Konstruktionszeit im Vergleich zu einer Nachkonstruktion im herkömmlichen CAD um 50 bis 90 Prozent reduziert werden. Aufgrund des schnellen Subdivision Modelling Prozesses  können Konstruktionsänderungen basierend auf Bauraumanpassungen in Echtzeit vorgenommen werden. Untersuchungen verschiedener Fertigungsmethoden können mit den finalen CAD-Modellen durchgeführt werden.   

ZEIT

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Gewichtseinsparungen gehen nicht länger mit höheren Herstellungskosten einher.  Die Beibehaltung der Herstellungsmethode bei gleichzeitig geringem Materialverbrauch führt zu einer drastischen Reduzierung der Bauteilkosten.

KOSTEN

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PERFORMANCE

Üblicherweise führt Optimierung zu leichten, steifen und sicheren Bauteilen. Darüber hinaus ermöglicht Bionic Mesh Design die vollständige Übertragung von Formen, die mit Methoden wie der Formoptimierung erstellt wurden, auf herstellbare CAD-Modelle, um beispielsweise eine gewünschte NVH- oder Ride and Handlingeigenschaft von Fahrwerkskomponenten zu erzielen.

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NACHHALTIGKEIT

Reduzierung des CO2-Fußabdrucks durch den Schutz von Ressourcen  und deren respektvollen Einsatz.

 

LEISTUNGEN

STRUKTUR-OPTIMIERUNG

Basierend auf unserer langjährigen Erfahrung in der Simulation und Optimierung von Bauteilen, sind wir in der Lage, Strukturoptimierungen für alle Arten von Bauteilen durchzuführen . Die Optimierung kann an einzelnen Komponenten oder an vollständigen Baugruppen durchgeführt werden.

  • Definition von Designräumen gemäß der zur Verfügung stehenden Bauräume

  • Topologieoptimierungen mit linearisierten Lastfällen, um die initialen Lastpfade zu ermitteln

  • Form- und Freiformoptimierungen mit Standardlastfällen zur Erzielung der optimalen strukturellen Performance und Masse.

RETOPOLOGIE

  • Anwendung von Polygonmodellierungswerkzeugen zur Übertragung von Topologieoptimierungsergebnissen auf herstellbare CAD-Modelle

  • Unter Berücksichtigung aller herstellungsrelevanten Restriktionen wie Entformungswinkel, Wandstärken, Überhänge, ...

  • Generierung von Subdivision-Körpern zur Verwendnung als Volumenkörper in CAD-Anwendungen.

CAD-INTEGRATION

Die Retopologieoptimierungsergebnisse werden im CAD durch herkömmliche Schnittstellen wie IGES, STEP, usw., importiert. Darüber hinaus verfügen die meisten gängigen CAD-Programme über eine eigene Subdivision-Umgebung

  • CATIA (Imagine & shape)

  • Siemens NX (Realize shape)

  • Solid Works (ShapeX, Power Surfacing)

  • Creo Freeform

die eine direkte Integration von Subdivision-Körpern ermöglichen.

Subdivision-Körper werden somit als Standard-Volumenkörper behandelt und können durch Integration  von Löchern, Booleschen Operationen usw. finalisiert werden.

STRUKTUR

ANALYSE

VALIDIERUNG

Es werden Finite-Elemente-Simulationen zur Erzeugung von Zielwerten an den Basisbauteilen und den optimierten Geometrien zur Validierung dieser durchgeführt. Hierzu werden die gängigen Methoden für Festigkeits-, Steifigkeits-, NHV- und Crash- Simulationen verwendet.. 

TRAINING

Wir zeigen Ihnen, wie Sie in kürzester Zeit das maximale Leichbaupotential Ihrer Komponenten ausschöpfen können. Wir bieten Schulungen zur Anpassung von Bionic Mesh Design in Ihrem Unternehmen an.

  • Software Schulung (Strukturoptimierung, Polygonmodellierung für das Engineering)

  • Fertigungsrestriktionen

  • CAD Integration von Subdivision bodies