Bionik in der Strukturoptimierung

1 - Titel [Seite 3]
1.1 - Impressum / Copyright [Seite 4]
1.2 - Vorwort [Seite 5]
1.3 - Stichwortverzeichnis [Seite 221]
1.4 - Inhaltsverzeichnis [Seite 7]
2 - 1 Bionik, Leichtbau und Strukturoptimierung [Seite 11]
3 - 2 Leichtbau [Seite 13]
3.1 - 2.1 Spannungsfeld Leichtbau [Seite 13]
3.2 - 2.2 Kosten [Seite 16]
3.3 - 2.3 Leichtbau-Begriffe [Seite 18]
4 - 3 Bionik [Seite 25]
4.1 - 3.1 Bionik: Biologie und Technik [Seite 25]
4.2 - 3.2 Übersetzungs-Wörterbuch: Biologie-Technik /Technik-Biologie [Seite 28]
4.3 - 3.3 Bionik in Entwicklungsprozesse integrieren [Seite 32]
5 - 4 Kraftfluss [Seite 49]
5.1 - 4.1 Geschlossener und offener Kraftfluss [Seite 49]
5.2 - 4.2 Favorisierter Kraftfluss [Seite 51]
5.3 - 4.3 Atomkräfte als Ursache des favorisierten Kraftflusses [Seite 54]
5.4 - 4.4 Gestaltung von Standardbauteilen in Abhängigkeit der Grundlastfälle [Seite 59]
6 - 5 Optimierung [Seite 65]
6.1 - 5.1 Grundlagen [Seite 65]
6.2 - 5.2 Optimierungsverfahren [Seite 69]
6.3 - 5.3 Optimierungstools [Seite 73]
7 - 6 Evolutionäre Algorithmen [Seite 79]
7.1 - 6.1 Evolutionäre Grundlagen [Seite 79]
7.2 - 6.2 Evolutionsstrategie [Seite 81]
7.3 - 6.3 Einfluss der Strategie und der Einstellungen auf den Optimierungsablauf [Seite 81]
7.4 - 6.4 Evolutionäre Optimierung mit Excel [Seite 84]
8 - 7 Strukturoptimierung [Seite 91]
8.1 - 7.1 Begriffe der Strukturoptimierung [Seite 91]
8.2 - 7.2 Fünf Disziplinen der Strukturoptimierung [Seite 93]
8.3 - 7.3 Strukturoptimierungsprogramme [Seite 96]
8.4 - 7.4 Überblick der erhältlichen Optimierungsprogramme [Seite 97]
8.5 - 7.5 FEM (Finite-Elemente-Methode) [Seite 100]
9 - 8 Topologieoptimierung [Seite 103]
9.1 - 8.1 Einführung [Seite 103]
9.2 - 8.2 Allgemeiner Ablauf einer Topologieoptimierung mit Ergebnisbetrachtung [Seite 108]
9.3 - 8.3 Soft-Kill-Option-Methode (SKO) [Seite 120]
9.4 - 8.4 SKO mit Excel [Seite 123]
9.5 - 8.5 FORTRAN-Programmierung der SKO-Methode [Seite 127]
9.6 - 8.6 Mathematische Topologieoptimierung [Seite 128]
10 - 9 Kraftkegelmethode (KKM) [Seite 135]
10.1 - 9.1 Motivation und Grundgedanke [Seite 135]
10.2 - 9.2 Begriffe der Kraftkegelmethode [Seite 136]
10.3 - 9.3 Drei Varianten der Kraftkegelmethode [Seite 136]
10.4 - 9.4 Weitere Anmerkungen und Hinweise [Seite 144]
10.5 - 9.5 Zusammenfassung und Übungen zur KKM [Seite 146]
11 - 10 Formoptimierung [Seite 149]
11.1 - 10.1 Was ist eine Form und wann ist eine Form gut gestaltet? [Seite 149]
11.2 - 10.2 Genauere Betrachtung der Kerbspannungen [Seite 153]
11.3 - 10.3 Was ist eine strukturmechanisch günstige Kerbkontur? [Seite 155]
11.4 - 10.4 Methoden zur Kerbformoptimierung [Seite 157]
11.5 - 10.5 Formoptimierung durch Zugdeformation [Seite 157]
11.6 - 10.5 Formoptimierung durch Zugdeformation [Seite 157]
11.7 - 10.6 Computer-Aided-Optimization-Methode (CAO) [Seite 159]
11.8 - 10.7 Methode der Zugdreiecke (ZDE) [Seite 162]
12 - 11 Dimensionierungs-, Sizing- oder Parameteroptimierung [Seite 177]
12.1 - 11.1 Biologisches Beispiel für Sizing [Seite 177]
12.2 - 11.2 Technische Beispiele für Sizing [Seite 178]
12.3 - 11.3 Parametervariation in Excel am Beispiel des Zugseils eines Balkons [Seite 179]
12.4 - 11.4 Excel-Solver [Seite 181]
12.5 - 11.5 FEM-Parameterstudie [Seite 185]
13 - 12 Materialauswahl [Seite 189]
13.1 - 12.1 Materialauswahl - Beharren im Bewährten oder risikobereit für neue Werkstoffe? [Seite 189]
13.2 - 12.2 Materialauswahlprozess [Seite 190]
13.3 - 12.3 Zusammenfassung des Auswahlprozesses [Seite 196]
14 - 13 ELiSE-Verfahren [Seite 199]
14.1 - 13.1 Diatomeen und Radiolarien [Seite 200]
14.2 - 13.2 ELiSE als Produktentstehungsprozess [Seite 201]
14.3 - 13.3 Anwendungsbeispiele [Seite 204]
14.4 - 13.4 Bewertung des ELiSE-Verfahrens und Einflüsse auf die Optimierungsgüte [Seite 205]
14.5 - 13.5 Ausblick: Weiterentwicklungen und Potenziale [Seite 206]
15 - 14 Strukturoptimierung imProduktentwicklungsprozess [Seite 209]
15.1 - 14.1 Übertragung der Optimierungsergebnisse in den Konstruktionsprozess [Seite 210]
15.2 - 14.2 Dienstleister und Fördermöglichkeiten [Seite 211]
15.3 - 14.3 Fazit [Seite 211]