Optimization driven design (ProOpt)
- Reference number
- PV09-0006
- Start and end dates
- 090701-131231
- Amount granted
- 0 SEK
- Administrative organization
- Linköping University
- Research area
- Other
Summary
The use of simulations (Finite Element Analysis) in mechanical design has seen a tremendous development during the last 20-30 years. Nonlinear FEA is starting to become an industrial standard also for small and medium size companies (SME:s). The next step in this development, leading to the next generation virtual prototyping, involves making not only the analysis, but also the actual design and re-design part of the computational loop. The way to do this is to integrate analysis and optimization methods into a single interactive computational tool. As seen by the recent research in continuum topology optimization and multiobjective optimization, the general direction of development is evident, but important questions concerning early design phases, overall design procedures, multiphysics, game theory, response surfaces, etc, need to be investigated and these are the subject of this application. The academic research will have three main directions: topology optimization for multi-physics problems, multilevel and collaborative optimization and optimization driven design for machine elements. Each of these directions will deliver new theory, softwares and will be demonstrated in industrial cooperation. The industrial partners of the project are 6 major Swedish industries, and 5 SME:s including 4 software developers and distributors.
Popular science description
Området simulering har under de senaste 20-30 åren haft en fantastisk utveckling, speciellt inom olinjär FEA (finit element analys). Genom att programmera in grundläggande principer i datorer har virtuella försök av exempelvis bilkrock och plåtformning möjliggjorts. Utvecklingen har kommit så pass långt att olinjär FEA även börjar bli en industristandard för små- och medelstora företag. Nästa stora steg för svenska företag är att införa optimeringsdriven design, vilket är ämnet för detta forskningsprojektförslag. Virtuell produktutveckling minskar både kostnader och ledtider genom att reducera antalet fysiska prototyper och försök. Den virtuella processen kan ytterligare utvecklas genom att kombinera FEA med metoder från optimeringsläran. En sådan process kallar vi för optimeringsdriven design. Processen kan initieras av att t ex topologioptimering genererar ett koncept. Konceptet drivs vidare i designkedjan med hjälp av detaljoptimering och FEA. Avslutningsvis når det optimerade designförslaget ett valideringstest. Denna optimeringsdrivna process skapar inte bara effektivitet utan den möjliggör även att nya innovativa lösningar kan hittas, som sannolikt aldrig skulle upptäckas med en traditionell intuitiv ''trial and error'' process. Detta är kanske de viktigaste fördelarna med att införa optimeringsdriven design i produktutveckling hos våra företag: den ger bättre produkter inom kortare utvecklingstid och därmed goda förutsättningar för att svensk industri ska fortsätta att vara konkurrenskraftig. Detta projekt syftar till att utveckla metodik och analysverktyg som underlättar införandet av optimeringsdriven design. Projektet kommer att utföras i nära samarbete med industrin där demonstratorer kommer att utvecklas på basis av forskningsresultat. ProOpt är ett samarbete mellan Linköpings universitet, Högskolan i Jönköping, företag inom programutveckling och svensk industri. De akademiska forskarna har lång erfarenhet besitter tillsammans unik kompetens inom olinjär FEA, responsyteoptimering och topologioptimering och har även lång erfarenhet av den här typen av projekt mot industrin. Industriparters är CybAero AB, Saab Aerosystems, Saab Automobile, Volvo Car Corporation, Volvo Truck Corporation, GM Powertrain, Kongsberg Automotive, Altair Engineering, ENMESH AB, ESTECO Nordic AB och Engineering Research Nordic AB.