Parametric modelling and Generative Engineering Design comprise the new state-of-the-art trend for complex constraint-driven design and thus is becoming the new powerful industrial tool for innovative designs. In automotive design, the need to satisfy multiple requirements from the early design phases necessitates the development of optimization frameworks that can be used for CAS modelling or existing design modification with respect to the target criteria. The styling creation and structural-related criteria can be combined in an optimization cycle that will free the designers from the time-consuming, manual geometry modification. Thus, in the specific work, an algorithmic-driven approach is adopted to satisfy aesthetic and technical requirements in a least-square sense, inside the algorithmic modelling environment of Grasshopper. The control points of the NURBS geometrical representation are modified via the first-order steepest descent optimization algorithm (SDM), that utilizes an inexact line search method to guarantee a sufficient objective improvement in every iteration. A wide range of geometrical curve and surface tools, such as the curve alignment, surface blending, N-sided region filling and surface smoothing , have been developed to form geometries that are based on three main principles; the simplicity, the high geometrical tangency (G 1 ) and curvature (G 2 ) continuity and the fairness. An iterative process is used to enrich the design space in case that the target criteria cannot be satisfied so as to create a class A surface. The blending of two or more arbitrary surfaces that can be tangency and curvature continuous, far below the common automotive limits of 0.01, has been developed. By minimizing the “energy” functionals (MVC, MVS etc.), highly smooth curves and surfaces were formed to meet the technical requirements (minimum radius). Finally a multi-patch optimization module was developed to create class A surfaces (Ball corner, N-side filling etc.) by combining continuity and fairness criteria to form complex interior or exterior automotive designs.     «

Parametric modelling and Generative Engineering Design comprise the new state-of-the-art trend for complex constraint-driven design and thus is becoming the new powerful industrial tool for innovative designs. In automotive design, the need to satisfy multiple requirements from the early design phases necessitates the development of optimization frameworks that can be used for CAS modelling or existing design modification with respect to the target criteria. The styling creation and structu...     »

Parametrisches Modellieren und Generative Engineering Design stellen einen neuen Trend für komplexes, von technischen Randbedingungen getriebenes Design und werden dabei zum neuen Industriestandard für innovatives Design. Im Automobildesign müssen Anforderungen bereits in der frühen Entwicklungsphase bekannt sein. Dies bedingt die Entwicklung von Optimierungsmethoden, welche zur digitalen Flächenerstellung oder Designmodifikation unter Einhaltung der Zielkriterien genutzt werden. Die Gestaltungs- und Strukturbedingten Kriterien können in einem Optimierungszyklus kombiniert werden. Dies ermöglicht dem Designer frei von zeitintensiven, manuellen, geometrischen Änderungen zu arbeiten. In dieser Thesis wird ein algorithmisch-basierter Lösungsansatz innerhalb der algorithmischen Modellierungsumgebung von Grasshopper genutzt, um ästhetische und technische Anforderungen umzusetzen. Die Kontrollpunkte der geometrischen NURBS-Darstellung werden über den steilsten Abstiegsoptimierungsalgorithmus (SDM) der ersten Ordnung modifiziert, der eine ungenaue Liniensuchmethode verwendet, um eine ausreichende objektive Verbesserung in jeder Iteration zu gewährleisten. Eine Vielfalt von geometrischen Kurven- und Oberflächenwerkzeugen wie Kurvenausrichtung, Flächenverschmelzung, N-seitige Flächenfüllung und Oberflächenglättung, wird entwickelt, um Geometrien zu bilden, die auf drei Hauptprinzipien basieren; Nieder-Komplexität, Anschluss-Qualität in Bezug auf tangentialer (G 1 ), oder krümmungs- stetiger (G 2 ) Kontinuität und die Fairness. Ein iterativer Prozess wird verwendet, um den Entwurfsraum zu erweitern, falls die Zielkriterien nicht erfüllt werden können, um eine Klasse-A-Oberfläche zu erstellen. Es wird ein Verschmelzungs-Tool entwickelt, dass zwei oder mehrere beliebige Oberflächen mit tangentialen oder krümmungs- stetiger Übergängen weit unter den üblichen, in der Automobil- Branche gängigen Toleranzen von 0.01, verbinden kann. Durch die Minimierung der "Energie"-Funktionalitäten (MVC, MVS etc.) werden hochglatte Kurven und Oberflächen gebildet, um die technischen Anforderungen (z.B. Mindestradius) zu erfüllen. Schließlich wird ein Multipatch-Optimierungsmodul entwickelt, um Oberflächen der Klasse A (Kofferecke, N-seitige Füllung etc.) zu schaffen, indem Kontinuitäts- und Fairnesskriterien kombiniert werden, um komplexe Oberflächenstrukturen im Interieur- und Exterieur- Design eines Automobils zu ermöglichen.     «

Parametrisches Modellieren und Generative Engineering Design stellen einen neuen Trend für komplexes, von technischen Randbedingungen getriebenes Design und werden dabei zum neuen Industriestandard für innovatives Design. Im Automobildesign müssen Anforderungen bereits in der frühen Entwicklungsphase bekannt sein. Dies bedingt die Entwicklung von Optimierungsmethoden, welche zur digitalen Flächenerstellung oder Designmodifikation unter Einhaltung der Zielkriterien genutzt werden. Die Gestal...     »