| Summary: | Mjukvaruutvecklingen inom strukturoptimering har de senaste decennierna varit under ständig utveckling och förbättring. Fördelarna med lättare och mer hållbara strukturer ökar efterfrågan på bra metoder och verktyg för simulering och analys i konstruktionsprocessen. Topologioptimering är en typ av strukturoptimering som fokuserar på att hitta den optimala formen given en viss volym och designutrymme. Detta examensarbete behandlar topologioptimering av skruvförband. Skruvarna tar ofta höga laster i en struktur och det är viktigt att de inte glider eller går sönder. På Scania finns redan metoder för att hantera topologioptimering av skruvförband i programmet SIMULIA Tosca Structure 8.1.0. I år har även Altair kommit ut med en ny applikation som hanterar skruvar i deras topologioptimeringsprogram solidThinking Inspire som också används på Scania. Denna nya funktion analyseras och utvärderas för att se hur den ställer sig mot det mer etablerade Tosca för ett cylinderfäste med två skruvar. Efter att topologi samt spänningar i struktur och skruvar har analyserats för de bägge fallen drogs slutsatsen att den nya funktionen i solidThinking Inspire 2016 gav ett tillförlitligt resultat. För att lösa kvarstående problem, som jämn kraftdistribuering, påbörjas den andra delen av examensarbetet. Här diskuteras en ny metod för att simulera skruvförband med bivillkor i solidThinking Inspire 2016. Studien visar att kraftdifferensen mellan skruvarna minskar samt att storleken på kraften reduceras. Metoden kan även användas för att få en indikation för hur skruvarna ska positioneras och vilka som ska tas med i designen och vilka som kan tas bort. === The software development for structural optimization has during the last decades been under constant development and improvement. The advantages of lighter structures with higher strength calls for better methods and tools for simulation and analysis in the design process. Topology optimization is a kind of structural optimization which focus on finding the optimal shape given a certain volume and design domain. This master thesis will deal with topology optimization of bolted joints. Bolts often carry high loads in a structure and it is crucial that they do not loosen or brake. At Scania, a method for simulation of bolted joints already exists using the software SIMULIA Tosca Structure 8.1.0. This year, Altair has launched a new application which also simulates bolts in their topology optimization software solidThinking Inspire which is also used at Scania. This new function is analysed and evaluated in order to see how it stands against the more established Tosca for a cylinder mount containing two bolts. After the topology and stresses in the structure and bolts have been analysed for both cases the conclusion is that the new function in solidThinking Inspire 2016 gave a trustworthy result. To solve remaining issues, such as even load distribution, the second part of this master thesis begins. Here, a new method for modelling bolts with constraints in solidThinking Inspire 2016 will be discussed. The study was proven to lessen the load distribution among the bolts and the magnitude of the forces in the bolts was reduced. The method can also be used in order to get an indication of how the bolts should be positioned, which bolts should be included in the design and which could be removed.
|
|---|
