Optimierung mechanischer Strukturen: Grundlagen und industrielle Anwendungen (German Edition)

Ziel des Buches ist es, die notwendigen Kenntnisse für den effizienten Einsatz von mathematischen Optimierungsverfahren in der Gestaltung und der Strukturauslegung von Bauteilen zu vermitteln. Dabei werden auch die wesentlichen Grundlagen zum rechnergestützten Konstruieren und Berechnen zur Verfügung gestellt. Der Autor bezieht die neuesten Entwicklungen und Anwendungsbereiche auf dem Gebiet der Optimierung ein und diskutiert die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Optimierungsansätze. Die vorgestellten konkreten Anwendungen der Optimierung erleichtern die Einarbeitung in das mathematisch anspruchsvolle Gebiet. Mit Hilfe der bereitgestellten Übungsaufgaben kann der Leser das Gelernte am eigenen Computer vertiefen. In der aktuellen 2. Auflage wurden Erklärungen überarbeitet und aktuelle Optimierungsalgorithmen und -verfahren aufgenommen. Das Lehrbuch ist für Studierende und praktisch tätige Ingenieure und Ingenieurinnen konzipiert und auch als Nachschlagewerk geeignet. 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. An der Hamburger Hochschule für Angewandte Wissenschaften hat er seine Forschungen zur Integration hochgradig nicht-linearer Analysen in der Optimierung von Leichtbaustrukturen begonnen. Er hat seit Ende 2012 den Lehrstuhl "Optimierung mechanischer Strukturen" an der Bergischen Universität Wuppertal inne. ≪!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:"MS Mincho"; panose-1:2 2 6 9 4 2 5 8 3 4; mso-font-alt:"ơ̐Ươ̐đ ب̆٠٠٨إج̆ح"؛ mso-font-charset:128; mso-generic-font-family:modern; mso-font-pitch:fixed; mso-font-signature:-1610612033 1757936891 16 0 131231 0;} @font-face {font-family:"Cambria Math"; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:1; mso-generic-font-family:roman; mso-font-format:other; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:0 0 0 0 0 0;} @font-face {font-family:"\@MS Mincho"; panose-1:2 2 6 9 4 2 5 8 3 4; mso-font-charset:128; mso-generic-font-family:modern; mso-font-pitch:fixed; mso-font-signature:-1610612033 1757936891 16 0 131231 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; margin:0in; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:DE; mso-fareast-language:DE;} .MsoChpDefault {mso-style-type:export-only; mso-default-props:yes; font-size:10.0pt; mso-ansi-font-size:10.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt;} @page WordSection1 {size:8.5in 11.0in; margin:1.0in 1.0in 1.0in 1.0in; mso-header-margin:.5in; mso-footer-margin:.5in; mso-paper-source:0;} div.WordSection1 {page:WordSection1;} --> Ziel des Buches ist es, die notwendigen Kenntnisse für den effizienten Einsatz von mathematischen Optimierungsverfahren in der Gestaltung und der Strukturauslegung von Bauteilen zu vermitteln. 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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. An der Hamburger Hochschule für Angewandte Wissenschaften hat er seine Forschungen zur Integration hochgradig nicht-linearer Analysen in der Optimierung von Leichtbaustrukturen begonnen. Er hat seit Ende 2012 den Lehrstuhl ђ́خOptimierung mechanischer Strukturenђ́ج an der Bergischen Universität Wuppertal inne Front Matter....Pages i-xii Einführung....Pages 1-7 Grundwissen zur Entwicklung mechanischer Systeme....Pages 9-44 Mathematische Grundlagen der Optimierung....Pages 45-55 Optimierungsverfahren....Pages 57-105 Optimierungsprogrammsysteme....Pages 107-134 Optimierungsstrategien....Pages 135-161 Methoden zur Formoptimierung....Pages 163-210 Methoden zur Topologieoptimierung....Pages 211-242 Weitere exemplarische Anwendungen der Strukturoptimierung....Pages 243-272 Back Matter....Pages 273-306 Einfühung Grundwissen zur Entwicklung mechanischer Strukturen Mathematische Grundlagen der Optimierung Optimierungsverfahren Optimierungsprogrammsysteme Optimierungsstrategien Methoden zur Formoptimierung Methoden zur Topologieoptimierung Weitere exemplarische Anwendungen der Strukturoptimierung Anhang.