Optimierung mechanischer Strukturen

1. Front Matter

   Pages I-XII

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2. Einführung

   Pages 1-6

3. Grundwissen zur Entwicklung mechanischer Systeme

   Pages 7-40

4. Mathematische Grundlagen der Optimierung

   Pages 41-50

5. Optimierungsverfahren

   Pages 51-97

6. Optimierungsprogrammsysteme

   Pages 99-125

7. Optimierungsstrategien

   Pages 127-153

8. Methoden zur Gestaltoptimierung

   Pages 155-204

9. Methoden zur Topologieoptimierung

   Pages 205-235

10. Weitere exemplarische Anwendungen der Strukturoptimierung

    Pages 237-266

11. Back Matter

    Pages 267-308

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Das vorliegende Buch ist aus Vorlesungen entstanden, die ich an der Universität Siegen, an der Technischen Universität Darmstadt und an der Hochschule für An gewandte Wissenschaften Hamburg gehalten habe. Der Inhalt entspricht dem Stoff einer vierstündigen Vorlesung. Das Buch ist geschrieben für Studierende sowie Ingenieureund Inge nieurinnen, welche die mathematischen Optimierungsverfahren für ihre Entwicklungsaufga ben einsetzen wollen. Hierzu bietet das Buch vertiefte Kenntnisse. Es hilft bei der Auswahl geeigneter Vorgehensweisen und Algorithmen. Nach dem Studium die ses Buches sollte die Einarbeitung in die unterschiedliche Software zur Optimie rung kein Problem bereiten. Die behandelten Methoden der Strukturoptimierung, die in einigen Industriebe reichen bereits erfolgreich zum Einsatz kommen, werden in den nächsten Jahren auch auf andere Industriebereiche übertragen werden. Ich hoffe, dass die Leser und Leserinnen dieses Buchs mit den erlernten Fähigkeiten hierzu einen aktiven Beitrag leisten können. Die meisten der vorgestellten Anwendungsbeispiele sind Standardaufgaben aus der Industrie, hauptsächlich aus dem Luftfahrt und Automobilbereich. Sie sind so aufbereitet, dass die Leser und Leserinnen das daraus Gelernte auf Ihre eigenen Optimierungsprobleme übertragen können. Mit den zusammengestellten Übungs aufgaben kann das Gelernte an überschaubaren Beispielen vertieft werden. Die Bearbeitung komplexerer Optimierungsaufgaben bedarf mehr Vorbereitungszeit und sollte an den speziellen Anwendungen im Rahmen Ihrer eigenen Entwick lungsprojekte bzw. in Ihren Studien , Diplom , und Doktorarbeiten erfolgen.

• Entwicklung
• Mathematische Grundlagen
• Mathematische Verfahren
• Mechanik
• Optimierung
• Optimierungsverfahren
• Strukturoptimierung
• Topologie

• Fachbereich Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau, Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Hamburg

  Axel Schumacher

Professor Dr.-Ing. Axel Schumacher

studierte Maschinenbau an der Universität Duisburg und der RWTH Aachen. Er promovierte auf dem Gebiet der Topologieoptimierung an der Universität Siegen. Nachfolgende Forschungsprojekte zusammen mit Airbus hatten die Optimierung von Flugzeugstrukturen zum Schwerpunkt. Als Projektleiter bei der Adam-Opel-AG führte er die mathematische Optimierung an zahlreichen Stellen des Fahrzeugentwicklungsprozesses ein. Neben den Forschungstätigkeiten hat er Vorlesungen an der Universität Siegen und der TU Darmstadt gehalten. Er ist seit 2003 Professor an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Hamburg. Seine Arbeitsgebiete sind die Strukturkonstruktion, -berechnung und -optimierung. Ein Schwerpunkt ist die Verbesserung der passiven Sicherheit von Fahrzeugen und Flugzeugen.

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