Free-material optimization for manufacturable modular structures
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
Promoting the mobility of researchers and workers in the framework of international cooperation in R&D
Call for proposals
—
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
MSMT-17079/2023-35
Alternative language
Project name in Czech
Využití volnomateriálové optimalizace pro návrh vyrobitelných modulárních konstrukcí
Annotation in Czech
Návrh lehkých, efektivních a udržitelných konstrukcí pro automatickou výrobu je jedním z největších výzev moderního průmyslu. V kontrastu s tradičními metodami topologické optimalizace, které se zaměřují na nalezení optimálního rozložení jednoho materiálu, jsou teoreticky nejlepší návrhy dosaženy, když jsou též umožněny změny v materiálových parametrech. Není ovšem známo, jak charakterizovat množinu tenzorů dosažitelných z daného souboru materiálů. Tento projekt řeší tyto výzvy (i) charakterizací množiny realizovatelných tenzorů tuhosti z předdefinovaného souboru materiálů, (ii) vyvinutím efektivního přístupu k řešení vzniklé optimalizační úlohy a (iii) modulární interpretací optimalizovaného řešení. Pro dosažení těchto cílů budeme v tomto projektu postupovat ve třech krocích: 1. Vybudování rozsáhlého katalogu mikrostruktur tím, že diskretizujeme prostor pozitivně definitních tenzorů tuhosti a použijeme techniku inverzní homogenizace k identifikaci mikrostruktur nejblíže k požadovaným tenzorům. 2. Parametrizace optimalizovaných tenzorů tuhosti pomocí homogenizovaných vlastností mikrostruktur získaných v 1. kroku a řešení vzniklého diskrétního optimalizačního problému volnomateriálové optimalizace pomocí Sekvenčního Globálního Programování. 3. Vyrobitelné modulární návrhy získané shlukováním podobných tenzorů tuhosti a následnou topologickou optimalizací s mapováním proměnných. Jako vhodný počáteční odhad řešení poslouží nejbližší mikrostruktury z katalogu.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10102 - Applied mathematics
OECD FORD - secondary branch
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
OECD FORD - another secondary branch
20301 - Mechanical engineering
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
BD - Information theory<br>JI - Composite materials<br>JR - Other machinery industry<br>JT - Propulsion, engines and fuels
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-MSM-8J-R
Data delivery date
Feb 20, 2024
Finance
Total approved costs
124 thou. CZK
Public financial support
124 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK