This thesis investigates on how to optimize the shape of a structural part using large number of design variables describing the geometry with multiple load cases. The problem is solved using Vertex Morphing Method which is an explicit node-based parameterization technique for shape optimization. The technique defines a control field and a map that relates it to the geometry field through a filter operation which uses user-defined filter radius. Since the structural designs are usually required to perform in more than one environment, it is necessary to consider multiple load cases for the optimization. This can be done by either merging all load cases into a single analysis, or by considering multiple analyses with the individual load cases. This thesis compares the two methods in terms of computational effort and structural performance of the optimized parts. The simulations are done with the ShapeOptimizationApplication of the Kratos MultiPhysics simulation framework. Within this work, the ShapeOptimizationApplication is extended to allow for an optimization with multiple analyses and multiple load cases. In conclusion, it is shown that structures optimized for multiple load multiple analysis are more stable and robust than designs optimized for a single load single analysis. Problems and possible remedies are highlighted, and optimization results of different examples are shown and discussed.     «

This thesis investigates on how to optimize the shape of a structural part using large number of design variables describing the geometry with multiple load cases. The problem is solved using Vertex Morphing Method which is an explicit node-based parameterization technique for shape optimization. The technique defines a control field and a map that relates it to the geometry field through a filter operation which uses user-defined filter radius. Since the structural designs are usua...     »

In dieser Arbeit wird untersucht, wie die Form eines Strukturbauteils unter Verwendung einer großen Anzahl von Entwurfsvariablen, die die Geometrie mit mehreren Lastfällen beschreiben, optimiert werden kann. Das Problem wird mit der Vertex-Morphing-Methode gelöst, die eine explizite knotenbasierte Parametrisierungstechnik für die Formoptimierung ist. Die Technik definiert ein Kontrollfeld und eine Abbildung, die es mit dem Geometriefeld durch eine Filteroperation in Beziehung setzt, die einen benutzerdefinierten Filterradius verwendet. Da die Strukturdesigns in der Regel in mehr als einer Umgebung ausgeführt werden müssen, ist es notwendig, mehrere Lastfälle für die Optimierung zu berücksichtigen. Dies kann entweder durch Zusammenfassen aller Lastfälle in einer einzigen Analyse oder durch Berücksichtigung mehrerer Analysen mit den einzelnen Lastfällen erfolgen. Diese Arbeit vergleicht die beiden Methoden in Bezug auf den Rechenaufwand und die strukturelle Leistungsfähigkeit der optimierten Teile. Die Simulationen werden mit der ShapeOptimizationApplication des Kratos MultiPhysics- Simulationsrahmens durchgeführt. Innerhalb dieser Arbeit wird die ShapeOptimizationApplication erweitert, um eine Optimierung mit mehreren Analysen und mehreren Lastfällen zu ermöglichen. Abschließend wird gezeigt, dass Strukturen, die für Mehrfachbelastungsanalysen optimiert sind, sind stabiler und robuster als Entwürfe optimiert für eine Einzellast-Single-Analyse. Probleme und mögliche Abhilfen werden aufgezeigt, und die Optimierungsergebnisse verschiedener Beispiele werden gezeigt und diskutiert.      «

In dieser Arbeit wird untersucht, wie die Form eines Strukturbauteils unter Verwendung einer großen Anzahl von Entwurfsvariablen, die die Geometrie mit mehreren Lastfällen beschreiben, optimiert werden kann. Das Problem wird mit der Vertex-Morphing-Methode gelöst, die eine explizite knotenbasierte Parametrisierungstechnik für die Formoptimierung ist. Die Technik definiert ein Kontrollfeld und eine Abbildung, die es mit dem Geometriefeld durch eine Filteroperation in Beziehu...     »