La optimización de la topología en la práctica es el desarrollo y la optimización de un componente basado en un espacio de instalación dado, teniendo en cuenta un perfil de carga determinado.
Este proceso de desarrollo también se denomina diseño generativo. El ejemplo que aquí se muestra de la optimización de la topología de un brazo pendular utilizado como soporte de un dispositivo fue creado con la amable autorización del Centro Aeroespacial Alemán (DLR).
Requisitos del cliente para el diseño del brazo pendular
Una cámara giratoria se acoplará a un brazo pendular que se desarrollará en una aeronave de propulsión solar que estará en funcionamiento en la estratosfera durante un largo periodo de tiempo. Además de los requisitos mecánicos debidos a la rotación del dispositivo, para el diseño del brazo oscilante hay que tener en cuenta factores que influyen, como las grandes diferencias de temperatura y la radiación UV. Además, hay que seleccionar un material y un proceso de fabricación adecuados para la producción del componente.
El requisito de nuestro cliente es minimizar el peso del soporte y maximizar la rigidez. La forma no debe cambiar tanto como sea posible a pesar de la rotación alrededor de dos ejes. El soporte (brazo pendular) en el que se monta la unidad sólo debe permitir pequeños movimientos. A pesar del bajo peso, la rigidez del componente debe diseñarse de forma que su manipulación y montaje sean fáciles.
Resultados de la optimización de la topología
Tras la optimización de la topología realizada por nosotros a partir de varias simulaciones, el peso del brazo oscilante puede reducirse en 66% respecto al peso objetivo deseado sin que se produzcan desventajas en el manejo práctico debido a una estructura de componentes excesivamente filigrana. La rigidez también se puede aumentar en un factor de 4.