Graph-based optimization for manufacturability of bifurcated sheet metal parts

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In der Dissertation wurden Graphen-basierte Algorithmen entwickelt, um topologisch optimierte Blechprofile hinsichtlich ihrer Fertigbarkeit weiter zu optimieren. Topologie-optimierte Produktstrukturen sind oft komplex und müssen an Fertigbarkeit angepasst werden, was viele Bearbeitungsschritte und Iterationen erfordert. Um die Anzahl dieser Iterationen zu reduzieren, wurde ein fertigungsorientierter Optimierungsalgorithmus entwickelt, der das Profil automatisiert an Fertigungsrestriktionen und -richtlinien anpasst. Zunächst werden diese Richtlinien und Restriktionen formalisiert, mit dem Ziel einer fertigungsorientierten Optimierung der Profilstruktur. Graphen-theoretische Ansätze werden verfolgt, um Zyklen im Profilgraphen mit einem Suchalgorithmus zu ermitteln, die funktionale Profilkammern des realen Produkts repräsentieren. Kanten- und Zyklenreduktionen werden für alle nicht konformen Elemente durchgeführt. Eigens definierte Prioritätsregeln gewährleisten eine konsistente Profilstruktur. Das Optimierungskonzept wurde anhand eines im SFB 666 entwickelten Demonstrators eines Fassadenreinigers validiert. Die parametrisierte Durchführung der Graphen-basierten Optimierung eröffnet neue Anwendungen, da die Reduktionsalgorithmen auch auf andere Produktstrukturen und Fertigungsverfahren anwendbar sind, nachdem Randbedingungen und Parameter angepasst wurden.