Z88Arion

Z88ArionBei Z88Arion® handelt es sich um ein Topologieoptimierungsprogramm auf Basis des Finite-Elemente-Analyse-Programms Z88, dessen Rechenkerne seit 1985 von Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg entwickelt werden. Es ist ein Freeware-Softwareprojekt und hier erhältlich.

Aktuell können Sie mit zwei verschiedenen Algorithmen eine Topologieoptimierung durchführen.

Z88Arion® verfügt über eine komfortable Benutzeroberfläche und leistungsstarke Rechenkerne, welche die Einarbeitungs- und Berechnungszeit minimieren und eine einfache Bedienung garantieren.

Z88Arion® gliedert sich in drei Bereiche: Präprozessor, Solver (Prozessor) und Postprozessor. Hier können Sie mehr darüber erfahren und Screenshots des Programms betrachten:

Präprozessor

Import Geometrie:

  • STEP-Dateien (*.STP)
  • STL-Dateien im ASCII- und Binär-Format (*.STL)

Import FE-Strukturdaten:

  • NASTRAN (*.NAS)
  • ABAQUS (*.INP)
  • COSMOS (*.COS)
  • Z88-Projekte (z88i*.txt)

FE-Modellerstellung:

  • Zwei Freeware Tetraedervernetzer
  • Ein Tetraederverfeinerer für bestehende Tetraedervernetzungen (linear)
  • Ein Mapped-Mesher für Superelementstrukturen (Hexaeder)
  • Ein Setmanagement, mit dessen Hilfe Flächen, Knoten und Elemente einfach selektiert werden können, um diese mit Randbedingungen, Materialien, etc. zu verknüpfen
  • Eine editier- und erweiterbare Materialdatenbank mit 50 vordefinierten Werkstoffen
  • Die Aufgabe von Randbedingungen über das Graphische User Interface (z. B. durch Anwählen von FE-Knoten)
  • Unterschiedliche Arten von Randbedingungen:
    • Kräfte in alle Raumrichtungen
    • Verschiebungen in alle Raumrichtungen
    • Linien- sowie Flächenlasten (auch projiziert)
    • Drucklasten, sowohl positiv als auch negativ zur Elementfläche
    • Fix-Sets

Solver

Der Solver berechnet je nach ausgewähltem Optimierungsverfahren die optimale Steifigkeit bzw. die optimale Kombination aus Steifigkeit und Festigkeit unter Einhaltung der vorgegenbenen Restriktionen in einem iterativen Verfahren. Sie haben die Wahl zwischen folgenden Optimierungsalgorithmen:

  • OC-Verfahren: Optimierung auf minimale Nachgiebigkeit bzw. maximale Steifigkeit
  • TOSS-Verfahren (Topology Optimization for Stiffness and Stress): Optimierung auf minimale Nachgiebigkeit in Kombination mit maximaler Festigkeit

Als Ergebnisse erhalten Sie die optimale Materialverteilung im Bauraum, die Nachgiebigkeit und beim TOSS-Verfahren die Vergleichsspannung pro Element. Weitere Infos finden Sie im Benutzerhandbuch von Z88Arion®.

Postprozessor

  • Visualisierung des Designvorschlags aus der Z88Arion®-Optimierung (Designvariablen, Nachgiebigkeit, Vergleichsspannung)
  • Anzeige des Optimierungsfortschritts (Iterationen) und Clipping des Bauteils
  • Variation der Darstellungsgrenzen (0-1-Verteilung)

Screenshots