La optimización de la topología comenzó en 1904 con las estructuras de Michell. Aquí, Michell consideró las estructuras de vigas y también desarrolló una teoría de diseño según la cual todas las estructuras de vigas se cruzan entre sí en un ángulo de 90°. En consecuencia, se creó una disposición óptima de los esfuerzos de tracción y compresión.
Además, hoy en día también es un método de desarrollo de productos asistido por ordenador con el que se puede reconocer el potencial de optimización en una fase temprana del proceso de desarrollo. Por ello, varios proveedores de software ofrecen hoy en día soluciones para ello.
¿Qué potencial de mejora ofrece la optimización de la topología?
Dependiendo de la aplicación, hay casi una multitud de objetivos. Sin embargo, el objetivo fundamental es aprovechar al máximo el espacio de la instalación.
También otros ejemplos son estos:
- Reducción de peso con una capacidad de carga invariable
- Aumento de la carga con un peso constante
- Optimización de la distribución de la fuerza en varios puntos de apoyo
- Optimización de la frecuencia natural mediante la relación correcta de masa y rigidez
En resumen, por cierto, estos objetivos sirven principalmente al enfoque temático de la construcción ligera.
¿Dónde se utiliza más esta metodología hoy en día?
Esta optimización de la topología se utiliza, por ejemplo, principalmente en la construcción de automóviles y vehículos, tanto en la ingeniería aeroespacial como en la mecánica. Lo más importante en este caso es una relación óptima entre costes y beneficios. Una aplicación clásica de esta metodología es, por ejemplo, el ahorro de peso (construcción ligera) y/o material en la producción en serie.
¿Qué otros tipos de optimización de la topología existen?
En resumen, la optimización topológica se ocupa de encontrar la forma básica (topología) más favorable para los componentes con carga mecánica. En este contexto, se distingue entre optimización continua y discreta, además de los ámbitos de aplicación y los objetivos de optimización descritos anteriormente.
Optimización discreta:
El representante más conocido es Anthony George Maldon Michell y su personal trabaja. Estas optimizaciones por trabajos de barra se siguen utilizando hoy en día, ya que las ventajas residen principalmente en el bajo tiempo de cálculo.
Optimización continua:
Para ello, el proceso se realiza generalmente en 3 pasos, a saber
- Hay que definir el espacio máximo de instalación disponible. De esta manera dEsto puede hacerse mediante CAD o un sistema de elementos finitos.
- Es necesario establecer otros objetivos de optimización, como: de baja masa o alta rigidez.
- El software utiliza los datos disponibles para determinar uno o más Propuestas de diseño que sirven de plantilla para el concepto de diseño del diseñador. está disponible para su uso.
Estaremos encantados de asesorarle sobre cómo puede mejorar y, sobre todo, acelerar su proceso de desarrollo de productos con la ayuda de la optimización topológica.
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