Original title:
Topologická optimalizace v programu ANSYS s využitím strukturovaného materiálu
Translated title:
Lattice Topology Optimization in ANSYS software
Authors:
Černák, Martin ; Vaverka, Ondřej (referee) ; Vrána, Radek (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2020
Language:
slo Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[slo][eng]
ANSYS je jeden z prvých komerčne dostupných softvérov, ktorý umožňuje vykonať topologickú optimalizáciu mikro-prútových štruktúr. V tejto bakalárskej práci je zobrazený postup optimalizácie, kalibrácia numerického modelu, validácia numerických výsledkov a určenie vplyvu základných parametrov, vstupujúcich do výpočtu – typu bunky, minimálnej a maximálnej relatívnej hustoty, veľkosti bunky a použitej diskretizácie. Optimalizovaný diel bol porovnaný pomocou MKP a homogenizácie s dostupnými experimentálnymi dátami. Následne bol vyhodnotený vplyv jednotlivých parametrov. Ukázalo sa, že optimalizovaná štruktúra je tuhšia ako v referenčnej štúdii a odhalený bol vplyv jednotlivých parametrov na mechanickú odozvu a časovú náročnosť výpočtu. Zároveň sa ukázalo, že metóda homogenizácie nadhodnotila mechanické vlastnosti. Výsledky bakalárskej práce validujú výpočtový model v programe ANSYS a môžu byť použité pre efektívnejšiu tvorbu optimalizačných modelov.
ANSYS is one of the first commercially available software which allows to make topology optimization of lattice structures. In this bachelor’s thesis optimization workflow, calibration of numerical model, validation of numerical results and revelation of influence of basic parameters involved in computation – cell type, minimum and maximum relative density, cell size and used discretization, are showed. Optimised part was compared by means of FEM and homogenization with available experimental data. Subsequently, influence of basic parameters was evaluated. It was shown that optimized structure is stiffer than benchmark and influence of basic parameters for mechanical response and computational complexity was introduced. Simultaneously, it was shown that homogenization overestimated mechanical response. The findings of bachelor’s thesis validate computational model in program ANSYS and can be used for more effective making of optimization models.
Keywords:
ANSYS; Homogenization; Lattice structure; SLM; Topology optimization
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/192576