Topologická optimalizace

Pomocí pokročilých algoritmů a simulační techniky se optimalizuje struktura a tvar výrobků. Cílem je minimalizovat množství a hmotnost materiálu a zároveň zachovat požadovanou pevnost a funkčnost produktu.

Optimalizace hmoty a struktur

Topologická optimalizace je účinná matematická metoda, která umožňuje vytvářet lehčí, pevnější a inovativnější produkty s nižšími nákladyrychlejším časem vývoje. V Bran4Industry dokážeme optimalizovat topologii i vnitřní strukturu těles jak pro 3D tisk tak pro další metody výroby, jako je slévaní, obrábění, apod.

 

Topologická optimalizace je součástí výpočetního prostředí CARDAM Simul zaměřeného na multifyzikální matematické simulace, což umožnuje optimalizovat návrh s ohledem na kombinaci:

  • maximalizaci tuhosti,
  • minimalizaci vibrací,
  • maximální efektivitu přenosu tepla,
  • optimalizaci teplotního managmentu vstřikovacích nástrojů, atd.

Díky topologické optimalizaci je možné výrazně snižovat hmotnost slévárenských dílů a tím minimalizovat uhlíkovou stopu CO2.

Metoda přináší řadu úspor:

  1. Snížení hmotnosti a materiálových nákladů: Identifikace materiálových nadbytků a redundantních struktur ve výrobcích snižuje hmotnost produktu a současně redukuje náklady spojené s materiály a výrobou. Méně materiálu také přispívá k udržitelnosti a šetrnosti k životnímu prostředí.
  2. Zvýšení pevnosti a odolnosti: Navržené struktury jsou maximálně pevné a odolné, přičemž se minimalizuje hmotnost. Optimalizace umožňuje rovnoměrné rozložení napětí a zatížení výrobku, což zvyšuje jeho spolehlivost a životnost.
  3. Inovace a komplexní design: Metoda umožňuje experimentovat s novými a inovativními designy. Algoritmy jsou schopny generovat komplexní struktury a tvary, které by jinak byly obtížné nebo nemožné vyvinout tradičními návrhovými metodami.
  4. Rychlý vývoj a zkrácení času na trhu: Rychle iterovat a testovat různé designové varianty umožňuje zkrátit čas vývoje produktu a urychlit jeho uvedení na trh. Tím firma získává konkurenční výhodu a může reagovat na potřeby trhu rychleji než její konkurence.
  5. Integrace s aditivními technologiemi: Topologická optimalizace je často využívána v kombinaci s aditivními technologiemi (3D tiskem). Optimalizované struktury mohou být snadno vyrobeny pomocí aditivních technologií, což umožňuje vytvoření složitých a lehkých geometrií, které by byly obtížné nebo nemožné dosáhnout tradičními výrobními metodami.

Odborný garant

Ondřej Kurkin

Jednatel společnosti Cardam s.r.o.

Zobrazit profil

Společnost Cardam disponuje vlastním, unikátním řešením, díky němuž dokáže jako jediné na trhu přizpůsobit výpočetní prostředí požadavkům řešeného problému, nikoliv upravovat problém dle možností aplikace. Výsledkem je tak naprosto přesný výstup a možnost jeho kontroly, respektive reálné aplikace.