In dieser Dissertation wird eine Optimierungsmethode vorgestellt, welche die effiziente Optimierung von crashbelasteten Tiefziehblech-Bauteilen ermöglicht. Die Optimierung wird in eine innere und eine äußere Schleife aufgeteilt. In der äußeren Schleife wird eine Crashberechnung durchgeführt. Die Kontaktkräfte, die in dieser Crashberechnung ermittelt werden, werden als Ersatzlastfälle für eine statisch lineare Betrachtung der Problemstellung genutzt. In der inneren Schleife wird für das so generierte statisch lineare Ersatzproblem eine gleichzeitige Form- und Topologieoptimierung mit der gradientenbasierten Dichtemethode durchgeführt. Das ermöglicht eine effiziente Optimierung der Problemstellung, wobei die statisch lineare Problemstellung nur noch eine Approximation der tatsächlichen Crashproblemstellung ist. Durch die Verwendung einer Fertigungsrestriktion ist das Ergebnis der inneren Schleife immer ein Blechentwurf ohne Hinterschneidungen in eine fest definierte Stempelrichtung. Um eine gleichzeitige Optimierung der Form- und Topologie durchführen zu können, wird in der inneren Schleife ein Voxel-Modell des Bauraums optimiert. Das Ergebnis dieser Optimierung wird anschließend in der äußeren Schleife automatisiert in ein Schalen-Modell überführt, bevor erneut eine Crashberechnung durchgeführt wird und sich die äußere Schleife schließt. Durch die äußere Schleife werden wiederholt die tatsächlichen Eigenschaften bei Crash ermittelt und so die Ergebnisse aus der inneren Schleife überprüft. Die hier entwickelte Optimierungsmethode ist in der Lage, die Intrusion eines Impaktors bei einem Crashvorgang mit einem vertretbaren Rechenaufwand deutlich zu reduzieren, ohne dabei die Masse des Bauteils zu erhöhen. Das gelingt nicht bei allen
untersuchten Modellen. Vor allem bei Startentwürfen, die bereits sehr gut sind, hat die Methode Schwierigkeiten weitere Verbesserungen zu erzielen. Als Ersatzzielfunktionen in der inneren Schleife eigenen sich die Minimierung der mittleren Nachgiebigkeit und die Maximierung der Beulsicherheit. Zum Stand dieser Arbeit ist die Methode auf die Reduktion der Intrusion beschränkt.

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