Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Graphe- und heuristikbasierte Topologieotpimierung von 3D-Crash-Strukturen von Personenkraftwagen

Es wird ein Verfahren zur Optimierung des Layouts bzw. der Topologie von 3D-Crash-Strukturen erforscht und entwickelt. Mit diesem Verfahren werden Fahrzeugentwickler, Fahrzeugkomponentenentwickler und Ingenieurdienstleister in die Lage versetzt, in einer frühen Phase des Entwicklungsprozesses optimierte Layouts für Fahrzeugbereiche effizient zu generieren. Von diesem Verfahren werden KMU profitieren, die den OEM Entwicklungsideen und entsprechende Entwicklungssoftware zur Verfügung stellen. Die Forschungsarbeiten in dem hier beantragten Projekt bauen auf die an der Bergischen Universität Wuppertal seit vielen Jahren entwickelte Optimierungssoftware GHT (Graphen- und Heuristikbasierte Topologieoptimierung) auf, mit der Profilquerschnitte von Crashelementen optimiert werden. Diese Optimierungsmethode kombiniert mathematische Optimierungsalgorithmen mit aus Expertenwissen abgeleiteten Regeln, den Heuristiken. Mit diesen Heuristiken werden im automatischen Optimierungsprozess sukzessive Layout-Vorschläge generiert, die mit den mathematischen Algorithmen formoptimiert werden. Die für Profile mit extrudiertem Querschnitt (2D-Entwurfsraum) erfolgreiche Methode soll mit diesem Forschungsprojekt auf wirklich dreidimensionale Strukturen erweitert werden. Die geplanten Forschungen wurden durch ein einjähriges FAT eigenes Projekt vorbereitet. Ziel ist es, eine Methode zu entwickeln, mit der gute (bzw. „optimale“) Design-Vorschläge für größere Fahrzeugbereiche generiert werden können. Hierzu werden neue Heuristiken für 3D-Crash-Strukturen entwickelt, ein effizienter Ablauf der gesamten Optimierung erforscht und umgesetzt. Zudem werden effiziente Berechnungsmethoden für die Berechnung der Crasheigenschaften in den Prozess integriert. Am Ende des Projekts steht ein bewertetes Optimierungsverfahren, das von den Mitgliedern des Projektbegleitenden Ausschusses in ihren eigenen Softwaresystemen (vornehmlich KMU) und Entwicklungsprozessen (vornehmlich OEM) getestet werden kann.