Как применяются геометрические методы в инженерии для оптимизации конструкций?

Геометрические методы в инженерии применяются для оптимизации конструкций путём изменения начального размера, формы и топологии конструкции или свойств материала в рамках ряда заданных целей и ограничений. mai.ru

Некоторые способы применения:

• Оптимизация размеров. mai.ru Проводится путём выбора размеров поперечного сечения ферм, балок и рам, или толщины мембран, пластин и оболочек. mai.ru
• Оптимизация формы. mai.ru Направлена на проектирование структурных границ или отверстий в конструкции. mai.ru Метод используется для улучшения локальных характеристик, таких как распределение напряжений. mai.ru
• Топологическая оптимизация. rep.bntu.by mai.ru Направлена на поиск оптимальной твердо-пустотной схемы расположения материала в конкретной области проектирования с заданными граничными условиями. mai.ru Этот метод часто используется на стадии концептуального проектирования для оптимизации глобальных характеристик, таких как жёсткость и собственные частоты конструкции. mai.ru

Некоторые методы топологической оптимизации:

• ESO. rep.bntu.by Метод жёсткого уничтожения, который итерационно удаляет или добавляет определённое количество материала детали. rep.bntu.by
• BESO. rep.bntu.by Метод двунаправленной эволюционной оптимизации конструкций, который позволяет на основе анализа напряжённо-деформированного состояния не только удалять менее нагруженные элементы, но и добавлять новые элементы в те области, напряжённое состояние которых выше некоторого значения. rep.bntu.by
• SIMP. rep.bntu.by Главная идея метода состоит в создании поля виртуальной плотности, которое является аналогом некоторой реальной характеристики детали. rep.bntu.by С помощью SIMP осуществляется уменьшение податливости детали за счёт перераспределения материала в анализируемой области пространства при заданных граничных условиях. rep.bntu.by

Геометрические методы оптимизации конструкций широко применяются в самолетостроении, авиакосмической отрасли и автомобилестроении. blog.iqb.ru