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
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
This project was being realized in the framework of the MOBILITY Activity that aims primarily on establishing and strenghtening ties with foreign research institutions. The control of particular outputs is not implemented by the evalution committee, but the correctness of allocated finances and the adequacy of their use are checked.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 11, 2025
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP26-MSM-8J-U
Data delivery date
Jun 30, 2026
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