Topologioptimering av skruvförband

Sammanfattning: 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.