Generatives Design in CAD: Teile, die gewinnen

Grundprinzipien generativen Designs

• Abgrenzung zu Topologieoptimierung
• Abgrenzung zu parametrischem Design
• Zielfunktionen für Masse und Steifigkeit
• Eigenfrequenz und Kosten als Zielgrößen
• Bauraum, Verbotszonen und Symmetrien

Lastfälle und Randbedingungen

• Realistische Lastannahmen
• Sicherheitsbeiwerte im Konstruktionskontext
• Kontaktbedingungen und Einspannungen
• Materialdaten und Materialmodelle
• Fertigungsparameter als Optimierungsinput

CAD- und CAE-Setup

• Vorbereitung der Ausgangsgeometrie
• Design Space und Non-Design Space
• Einfluss von Elementgröße
• Netzqualität und Rechenaufwand
• Konvergenz, Stabilität und Plausibilität

Bewertung der Varianten

• Pareto-Front und Variantenvergleich
• Spannungen und Verformungen interpretieren
• Frequenzverhalten bewerten
• Artefakte und unrealistische Stege
• Singularitäten und Modellierungsfehler

Design for Manufacturing

• CNC-Restriktionen und Werkzeugzugänglichkeit
• Gussgerechte Radien und Entformung
• Additive Fertigung und Überhänge
• Wandstärken und Toleranzkonzept
• Nachbearbeitung und Prüfaufwand

Vom Ergebnis zum CAD-Modell

• Glätten und Vereinfachen der Geometrie
• Feature-Rekonstruktion im CAD-System
• Parametrisierung für spätere Änderungen
• Dokumentation von Annahmen
• Versionierung und Nachweisführung

• Grundkenntnisse in CAD-Konstruktion und technischer Mechanik
• Sicherer Umgang mit Kräften, Lagerungen und Spannungen
• Erste Berührung mit Simulation oder FEM hilfreich, aber nicht zwingend

• Konstrukteurinnen und Konstrukteure im Maschinenbau, Anlagenbau und Produktdesign
• CAE- und FEM-Anwenderinnen und Anwender mit Bewertungsaufgaben für generative Varianten
• Entwicklungsingenieurinnen und Entwicklungsingenieure mit Verantwortung für Gewicht, Steifigkeit, Frequenzlage oder Kosten
• Fertigungsnahe Rollen in Arbeitsvorbereitung, Industrial Engineering und technischer Produktentwicklung