Topologieoptimierung mit Faserverbundwerkstoffen

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Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Forschungsprojekts PLATO-N (platform for topology optimisation incorporating novel, large-scale, free material optimisation and mixed integer programming methods / 2006- 2009) wurden mathematische Berechnungsverfahren und Softwarewerkzeuge für den computerunterstützen Entwurf von Flugzeugstrukturteilen aus Faserverbundwerkstoffen entwickelt. 

 

Im Gegensatz zu isotropen Werkstoffen, wie zum Beispiel Aluminium oder Stahl, bieten Verbundwerkstoffe wesentlich mehr Entwurfsfreiheiten. So können mit modernen Fertigungstechnologien Faserrichtungen und Lagendicken beinahe beliebig gewählt werden, sodass Materialeigenschaften speziell der Bauteilstruktur angepasst werden können.  Ein wichtiges Ergebnis von PLATO-N war die Entwicklung eines prototypischen Softwaresystems, welches Konstrukteure in der Konzeptphase der Entwicklung unterstützt. Mit Hilfe von speziell entwickelten Optimierungsmethoden werden gewichtminimierte Konzeptentwürfe für die Geometrie der Struktur (und damit für die Strukturtopologie) sowie für die Materialeigenschaften berechnet. 

Die am Projekt beteiligten internationalen Partner waren Universitäten und Forschungsinstitute, Luft- und Raumfahrtunternehmen sowie CAE- und Software-Entwicklungsunternehmen aus insgesamt sechs Nationen. Die Projektleitung wurde von der technischen Universität Dänemark durchgeführt. Weitere Informationen zum Projekt sind unter der Internetadresse http://www.plato-n.org zu finden. 

 

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