Topology Optimization

Gedurende het project Advanced 3D modelling is er met behulp van de Siemens NX software een frame van een drone gemodelleerd. Gedurende dit project is onderzocht in hoeverre Toplogie Optimimalizatie een zinvolle tool kan zijn voor een industriƫel ontwerper. Verder is er gekeken naar het effect dat de keuze van diverse materialen heeft op het uiteindelijke resultaat.

Topologie optimalisatie is een wiskundige benadering die de distributie van materiaal optimaliseert binnen een bepaalde ontwerp ruimte, voor een bepaalde set van lasten en randvoorwaarden, zodanig dat het resulterende ontwerp voldoet aan een voorgeschreven set van eisen. Topologie optimalisatie wordt gebruikt op het concept niveau van het ontwerp-proces om te komen tot een conceptueel ontwerpvoorstel dat is afgestemd op de vooraf gestelde eisen. Dit vervangt tijdrovende en kostbare ontwerpiteraties en vermindert de ontwerptijd en de totale kosten. In sommige gevallen kunnen de resultaten een topologie optimalisatie kostbaar of onhaalbaar te vervaardigen zijn. Deze problemen kunnen worden overwonnen door het gebruik van productiebeperkingen in de topologie optimalisatie probleem formulering. Met behulp van de productie beperkingen, kan de optimalisatie technische ontwerpen leveren die voldoen aan de praktische productie-eisen. In sommige gevallen kan Additive Manufacturing (3D printen) worden gebruikt om complexe geoptimaliseerde vormen te produceren.

Used Software

  • Siemens NX 12.0
  • Topology Optimization Add-in
Drone Frame

In de onderstaande afbeeldingen zijn drie gegenereerde oplossingen weergegeven. Het paars gekleurde blok is de design ruimte waarin materiaal is toegestaan. De verschillen tussen de output models, weergegeven in onderstaande afbeeldingen, zijn ontstaan doordat er verschillende materialen zijn toegewezen.

Drone Frame
Drone Frame
Drone Frame

Onderstaande afbeeldingen geven de maximale verplaatsing en spanning weer. De maximale verplaatsing bevindt zich op het plateau van de accu. De maximale spanning bevinden zich op de verbindingen tussen het frame en het plateau voor de accu.

Drone Frame
Drone Frame
Drone Frame