Software: CAD - Tutorial - Optimierung

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7. Übung im CAD-Tutorial

Nennwert- und Toleranzoptimierung (Biegefeder)

Autor: Dr.-Ing. Alfred Kamusella

-- Dieses Script wird zur Zeit erarbeitet! --

Die grundlegenden physikalisch-konstruktiven Zusammenhänge zu Biegefedern und der Bestimmung ihrer Resonanzfrequenz findet man im Wikipedia-Artikel "Durchschlagende Zunge".

Mit einem vorgegebenem Material ist eine optimale Biegefeder mit der Federkonstante C_soll zu dimensionieren, welche alle Forderungen trotz der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen erfüllt:

• Abmessungen der einseitig eingespannte Biegefeder mit rechteckigem Querschnitt:
  1. L = Länge
  2. b = Breite des Querschnitts
  3. t = Dicke (Thickness) des Querschnitts mit t < b
• Anforderungen:
  1. C_soll = (140+xx) N - zu realisierende Federkonstante (xx=01..99=Teilnehmernummer)
  2. C_Tol = zulässige Toleranz der Federkonstante in 100%
  3. F_Max = maximal zulässige Kraft (ohne plastische Verformung!)
  4. f_Resonanz = Resonanzfrequenz der Grundschwingung (möglichst groß!)
  5. E_Modul = entsprechend des vorgegebenen Materials
  6. σb_zul = Biegefließgrenze entsprechend des vorgegebenen Materials

A. Nennwert-Optimierung:

1. Optimierungs- und Analysetool (OptiY)
2. Parametrisiertes CAD-Modell
3. Physikalische und konstruktive Zusammenhänge (Regeln)
4. Optimierungsworkflow
5. Globale Suche
6. Lokale Suche

B. Toleranz-Analyse:

1. Probabilistische Simulation
2. ...

C. Toleranz-Optimierung:

1. ...
2. ...

Einzusendende Ergebnisse:

• Teilnehmer der Lehrveranstaltung "CAD-Konstruktion" schicken die Ergebnisse an a.kamusellaifte.de .
• Als Anhang dieser Mail mit (xx=Teilnehmer-Nummer 01...99) ist das gesamte CAD-Projekt einschließlich der .OPY-Datei in einem Archiv-File (z.B. Feder_xx.ZIP) zu senden.
• Einsendeschluss ist die Nacht vor dem Termin des nächsten Übungskomplexes. Die Nacht endet morgens um 10:00 Uhr.
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