Kombinierte Form- und Querschnittsoptimierung von Faserverbundstrukturen basierend auf der Singulärwertzerlegung der Empfindlichkeiten

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Franz-Joseph Barthold
• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik ; Mechanik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227160449

Die Optimierung von Faserverbundstrukturen mit nichtlinearem Tragverhalten und unter Stabilitätsgesichtspunkten ist eine komplexe Optimierungsaufgabe mit erhöhtem Praxisbezug.Das erste Ziel besteht in der automatischen, quantitativen Bestimmung der wesentlichen Einflüsse auf das Strukturverhalten von Faserverbundschalen und auf stabilitätsrelevante Zielfunktionen und Nebenbedingungen. Es sollen gleichzeitig Änderungen der Geometrie der Schalenstruktur und des Faserverbundmaterials betrachtet werden. Die Analyse der Sensitivitäten erfolgt weiterhin mit linearen und zukünftig auch nichtlinearen Methoden der Hauptkomponentenanalyse, zum Beispiel der Singulärwertzerlegung (SVD). Die Ergebnisse sollen für den automatischenOptimierungsalgorithmus sowie für die anschauliche Interpretation durch den entwerfenden Ingenieur aufbereitet werden.Das zweite Ziel ist die Erweiterung der Strukturoptimierungsmethoden um die kombinierte Optimierung der Schalengeometrie, der Unterteilung der Schale in Bereiche mit gleichem Schichtaufbau und der Laminatparameter der einzelnen Bereiche. Diese Methodik soll für zahlreiche praxisnahe Beispiele entwickelt und getestet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Kooperationspartner: Dr.-Ing. Nikolai Gerzen