Struktureller Leichtbauentwurf, organische Formen und generatives Design abgeleitet aus Topologieoptimierung

Leichtbau

Der Einsatz von Simulation im Vorfeld des Produktentwicklungsprozesses bedeutet, dass Sie Ihre Leistungsziele erreichen können, indem Sie bereits früher in Leichtbauweise entwerfen, anstatt erst nachträglich das Gewicht zu reduzieren. Wir entwickeln und implementieren intelligente Simulationstechnologien, mit deren Hilfe Sie die optimale Balance zwischen Gewicht, Leistung und Kosten für Ihre Produkte finden. Altair beschleunigt Ihre Leichtbauinitiativen durch Topologieoptimierung, fortschrittliche Materialien und bahnbrechende Innovationen.

FALLSTUDIE:

Weniger Gewicht, mehr Ladung

Die anpassbare Logistiklösung bietet einen Nutzlastvorteil von bis zu vier Tonnen, eine geringere Fertigungskomplexität und 40 % weniger zu montierende Teile.

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Design von Kunststoffteilen

Design von Kunststoffteilen

Das Spritzgießen steht im Zentrum des Interesses, wenn Entwurfsfreiheit mit Leichtbau- und Kostenanforderungen für komplexe Teile einhergehen muss. Entwickeln Sie mit Altairs umfassender Palette an technischen Kunststoffsystemen in kürzester Zeit innovative Kunststoffteile.

Entwurf von Verbundstrukturen

Entwurf von Verbundstrukturen

Wenn extreme Anforderungen an das Gewicht auf ultimative Leistungsanforderungen treffen, sind endlosfaserverstärkte Werkstoffe die beste Wahl. Mit einer ganzheitlichen Simulation von Endlosfaserverbundwerkstoffen erfüllen maßgeschneiderte Produkte individuelle Anforderungen.

Additive Fertigung

Additive Fertigung

Unser simulationsgetriebener Designansatz nutzt Topologieoptimierung und gewährleistet zugleich die Fertigungsreife der Teile. Dies ermöglicht die Nutzung aller Vorteile additiver Fertigung. Die Konzentration auf die strukturelle Leistung von Anfang an führt zu einem effizienten Leichtbau-Produktdesign.

Wie können wir Ihnen helfen, Ihr Produkt leichter zu machen?

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Topologieoptimierung

Topologieoptimierung unterstützt die Entwicklung optimierter Strukturen unter Berücksichtigung von Designparametern wie den erwarteten Lasten, dem verfügbaren Design Space, dem Material und den Kosten. Eine frühzeitige Integration ermöglicht die Erstellung von Designs mit minimaler Masse und maximaler Steifigkeit. Seit mehr als zwei Jahrzehnten ist Altair® OptiStruct® das beliebteste Topologieoptimierungswerkzeug. Altair OptiStruct hat viele Designs der Produkte verbessert, die wir täglich sehen und nutzen.

  • Gleich beim ersten Mal richtig: Erstellen Sie frühzeitig optimale Designs und reduzieren Sie die Kosten für Designfehler.
  • Leistungsziele übertreffen: Maximieren Sie die Leistung, indem Sie mit Bauteil- und Baugruppendesigns beginnen, die allen realen Bedingungen und Belastungen standhalten.
  • Design für Herstellbarkeit: Finden Sie die beste Materialverteilung für Ihren traditionellen oder fortgeschrittenen Herstellungsprozess und vergleichen Sie Designs.

Altair® Inspire™ verhilft OptiStruct zu einer noch besseren Anwendungserfahrung, indem die frühzeitigere Anwendung der Topologieoptimierung gefördert wird. Beide Tools berücksichtigen verschiedene Fertigungsbeschränkungen wie Symmetriemuster, Ziehrichtung, Vermeidung von Hohlräumen, Überhangwinkel und Strangpressen. Die Topologieoptimierung ermöglicht nicht nur eine schnelle Designuntersuchung und verbesserte Entwicklungsproduktivität, sondern ermittelt auch Möglichkeiten zur Teilekonsolidierung.

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Bahnbrechende Innovation

Das Altair-Team für Produktentwicklungsservices arbeitet branchenübergreifend, um Prozesse und Techniken aus einer Branche auf eine andere anzuwenden. Wir haben Designtechniken für Verbundwerkstoffe aus der Luft- und Raumfahrt auf Personenkraftwagen und Optimierungsprozesse aus dem Automobilbau auf Konsumgüter angewandt. Unser Team erstellt mit unseren Produktentwicklungsberatern branchenführende Optimierungslösungen, um die bestmögliche Technologieanwendung zu liefern, die andere Unternehmen nicht bieten können.

Das Team verwendet die neuesten Optimierungstechniken und -prozesse, um innovative Lösungen für die Herausforderungen unserer Kunden in Bezug auf Gewicht, Leistung und Kosten des Produkts zu liefern. Im traditionellen Designprozess wird die Simulationstechnologie als Prüftool eingesetzt. Dabei werden die Ergebnisse möglicherweise zu spät geliefert, um die Designrichtung zu beeinflussen. Wir glauben an einen anderen Ansatz: CAD und CAE werden parallel implementiert.

In der Konzeptphase der Produktentwicklung werden oft keine ausgereiften technischen Daten zur Unterstützung des Business Case für das Programms geliefert, was häufig zu Kosten für die Behebung von Problemen führt. Der Altair-Prozess wird eingesetzt, um in der frühen Entwicklungsphase schnell Designalternativen abzufragen, um das Risiko der Verwendung von unausgereiften Konzeptergebnissen und potenziellen, nachgelagerten Problemen bei der Produktentwicklung zu eliminieren.

Erleben Sie die Leichtbauweise

Die einzige Auszeichnung in der Automobilindustrie für Fahrzeugleichtbau und Nachhaltigkeit

Wir engagieren uns sehr für die Effizienz von Fahrzeugen. Sogar so sehr, dass wir den einzigen Preis der Automobilindustrie ins Leben gerufen haben, der sich der Nachhaltigkeit und dem Fahrzeugleichtbau widmet. Der Altair Enlighten Award zeichnet die größten Fortschritte in den Bereichen Nachhaltigkeit und Leichtbau aus, die Engagement für die Reduzierung des CO2-Ausstoßes, die Senkung des Wasser- und Energieverbrauchs sowie Bemühungen um Wiederverwendung und Recycling zeigen. Dieser jährlich vergebene Preis weckt das Interesse von Industrie, Ingenieuren, politischen Entscheidungsträgern, Lehrkräften, Studierenden und der Öffentlichkeit gleichermaßen und bietet ein Umfeld für den Austausch über die neuesten technischen Innovationen im Bereich Nachhaltigkeit und Leichtbau.

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Ausgewählte Ressourcen

Towards Efficient Composite Pressure Vessel Design

Competing future vehicle concepts have drives using clean energy stored in batteries or hydrogen. On-board storage of high-pressure hydrogen gas to supply fuel cells needs weight-efficient pressure vessels utilizing composite materials, that operate safely and reliably under challenging thermo-mechanical service conditions, be affordable and meet standards. Partnering with the Altair Composites Team, CIKONI identified the benefits of Altair Multiscale Designer™ to increase simulation efficiency by its virtual material characterization to create accurate and reliable material models for structural simulation. They applied Multiscale Designer, Altair OptiStruct and Altair ESAComp interfaced with a third-party filament winding simulation package to handle the simulation process.

Customer Stories

ThyssenKrupp Elevator

ThyssenKrupp Elevator wanted to explore ways to ensure that an innovative, ropeless elevator system design was as lightweight as possible in order to maximize the loading capacity of the cabins. Altair ProductDesign was selected to explore methods and materials that could help to minimize the weight of the design due to the company’s experience in removing mass from products in the automotive and aerospace sectors.

Customer Stories

Design Lightweight and Efficient Stamping Dies with Topology Optimization

Ford Otosan in Turkey designs big stamping dies with the help of topology optimization using OptiStruct. Weight savings of 20% were possible on their first attempt to try optimization on a new stamping part.

Testimonial

Reduction of Moving Masses – Streamlined Design for Improved Engine Performance

To expand the rpm range of a motorcycle engine, a new type of rocker arm with lower inertia was needed at KTM. The new rocker arm was required to have the same, or better stiffness and deformation level as the previous design. KTM used Altair HyperWorks™ for nonlinear topology optimization and nonlinear structural analysis to develop the new rocker arm. Thanks to this, the component inertia could be reduced by 15 percent, component mass was reduced by 21 percent, and the stiffness increased by 14 percent which lead to an extension of the rotational speed by 150-200 rpm.

Customer Stories
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