Methode zur rechnergestutzten Strukturoptimierung von faserverstarkten Hochdruckspeichern auf der Basis von Parameteroptimierung gekoppelt mit nichtlinearer FEM-Berechnung

摘要

Um den kostenintensiven Einsatz von Composite aus Kohiefaser fur Hochdruckbehalter zu minimieren, wird basierend auf einer nichtlinearen FEM-Simulation des Berstversuches eine Optimierungsmethode vorgestellt. Unter Anwendung eines Evolutionsalgorithmus werden die Anzahl der Wickellagen, deren Wickelwinkel sowie die Position der Wickelenden der Umfangslagen optimiert. Der entwickelte Prozess der Optimierung lauft automatisiert ab und verlangt lediglich die Definition der Kontur des Wickelkerns, die Angabe der Werkstoffdaten des Laminates sowie den geforderten Berstdruck. Mit dieser Methode wurden am 200 bar - Behalter mehr als 15% Composite eingespart.