Erforschung der mathematisch-methodischen Grundlagen zur Nutzung der Isogeometrischen Analyse in der Leichtbau-Planung


Projektförderung

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

Das Forschungsprojekt "Erforschung der mathematisch-methodischen Grundlagen zur Nutzung der Isogeometrischen Analyse in der Leichtbau-Planung" wurde unterstützt vom Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) ZF4066102BZ6  


Motivation und Zielsetzung

Isogeometrische Analyse ermöglicht die direkte Integration der Analyse in das CAD-Programm. Zusammen mit einer parametrischen Geometriebeschreibung eröffnen sich neue Möglichkeiten im Entwurf von Tragwerken inkl. Variantenstudien. Dieser iterative Prozess, welcher sich speziell im Leichtbau zeigt, da sich Form und Tragverhalten gegenseitig bedingen, soll durch die Einbindung eines isogeometrischen Ansatzes optimiert werden.

Entwurfsprozess
Entwurfsprozess im Leichtbau als enge Interaktion von Formkonzeption und Berechnung – Beispielhafte Iterationsschritte (v. l. n. r.)
Bild: str.ucture

Hierfür werden vom Projektpartner str.ucture ein Prä- und Postprozessor entwickelt. Der Präprozessor soll eine „analyseorientierte Modellierung“ (engl. „analysis-suited modelling“) ermöglichen, da die Parametrisierung der Geometrie die Analyse maßgeblich beeinflusst. Der Postprozessor beinhaltet eine Schnittstelle zum Präprozessor zur Abbildung verschiedener Bauabschnitte.

Vom Lehrstuhl für Statik wird der Baustein „Analyse“ bearbeitet. Hierzu werden robuste Verfahren zur direkten Verarbeitung der CAD-Geometrie entwickelt. Darüberhinaus soll ein intelligenter Verfeinerungsalgorithmus implementiert werden und der Formfindungsprozess um z.B. vorbelastete Systemkomponenten (biegeaktive Strukturen) und geometrische Randbedingungen erweitert werden.

Kiwi3d

Es wird ein Plug-In für Rhino entwickelt. Analysemodelle können somit über Grasshopper mit Kiwi3d erstellt werden. Kiwi3d erlaubt paramterische Designstudien mit mechanischen Grundlagen.

Mehr Information zum aktuellen Stand sind unter http://www.kiwi3d.com/ zu finden.


Projektpartner

str.ucture


Ansprechpartner

Bei Fragen und Anregungen wenden Sie sich bitte an: