CAO / SKO Optimierungsverfahren

Der Baum als Lehrmeister (Claus Matthek)

Die Kerbspannungsoptimierung nach der CAO-Methode ahmt den natürlichen Wachstumsvorgang eines Baumes nach. Mit Hilfe dieses numerischen Ansatzes wird an einer im Rennsport eingesetzten Felge eines Motorrads das Spannungsniveau in hochbeanspruchten Kerben reduziert, ohne dass es zur Erhöhung der Gesamtmasse kommt. Dies ist gerade an diesem Bauteil besonders wichtig, da es zu den ungefederten Massen gehört.

Der Erfolg der Maßnahme zeigt sich in einer deutlich gesteigerten Lebensdauer des Bauteils.

Wir optimieren Ihr Bauteil: Wir erstellen eigene Ablauf-Routinen in Anlehnung an das CAO-/SKO-Verfahren, um gezielt und direkt auf Ihre Bedürfnisse eingehen zu können!

Ermittlung des Ist-Zustands: Übertragung Ihres CAD-Datensatzes in die Finite Elemente Methode FEM.

Optimierung der Geometrie: Die Optimierungsroutine CAO oder SKO wird auf den Datensatz angewendet.

Optimierung des Bauteils: In Zusammenarbeit mit Ihnen wird die gefundene, optimierte Geometrie gestalterisch angepasst.

Als PDF stehen Ihnen weitere Informationen zu unserer Vorgehenweise sowie ein Anwendungsbeispiel zur Verfügung.

Die Soft-Kill-Option (SKO) ist eine Topologieoptimierungsmethode, welches das Prinzip der adaptiven Knochenmineralisation simuliert. In Anlehnung an Prof. Dr. Claus Mattheck und die DIN ISO 18459 werden hierbei Bereiche mit hohen Beanspruchungen versteift (mineralisiert, hier: rot) wohingegen Bereiche mit geringen oder ohne Beanspruchungen entfernt werden (demineralisiert, hier: blau).

Für die Topologieoptimierung müssen Anfangsbedingungen wie Einspannungen und Höhe der Belastung genauso bekannt sein wie die Grenzabmessungen des zur Verfügung stehenden (Design-) Bauraums. In Abhängigkeit der genannten Randbedingungen wird die gesuchte Struktur schrittweise (iterativ) erzeugt.

Die einzelnen Iterationsschritte inklusive des Ergebnisses sind im beigefügten Video zusammengefasst.