Využití volnomateriálové optimalizace pro návrh vyrobitelných modulárních konstrukcí
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program
Podpora mobility výzkumných pracovníků a pracovnic v rámci mezinárodní spolupráce ve VaVaI
Veřejná soutěž
—
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Druh soutěže
M2 - Mezinárodní spolupráce
Číslo smlouvy
MSMT-17079/2023-35
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Free-material optimization for manufacturable modular structures
Anotace anglicky
Designing lightweight yet efficient and sustainable structures for automatic manufacturing is one of the grand challenges in modern industry. In contrast to traditional topology optimization techniques, which optimize placement of a predefined material, the best physically-attainable designs are achieved when variations in material properties are also allowed. However, it is an open question how to characterize the set of tensors attainable from a given set of materials. This project tackles the challenges by (i) characterizing the feasible set of elasticity tensors that can be attained from a predefined set of materials, (ii) developing an efficient solution approach for the emerging free-material optimization problems, and (iii) translating the optimized solutions into modular designs. To accomplish these objectives, this project will follow a three-step approach: 1. Building a catalog of microstructures by sampling the space of positive semi-definite material tensors and employing the inverse homogenization technique to identify the microstructures closest to the sampled tensors. 2. Parameterizing the optimized elasticity tensors based on the homogenized properties of the microstructures obtained in Step 1 and solving the emergent discrete material optimization problems using Sequential Global Programming algorithm. 3. Providing manufacturable modular designs by combining a clustering procedure and single-scale topology optimization with modularity mapping with a high-quality initial guess formed by matching microstructures from the catalog.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10102 - Applied mathematics
OECD FORD - vedlejší obor
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
OECD FORD - další vedlejší obor
20301 - Mechanical engineering
CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)
BD - Teorie informace<br>JI - Kompositní materiály<br>JR - Ostatní strojírenství<br>JT - Pohon, motory a paliva
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2024
Ukončení řešení
31. 12. 2025
Poslední stav řešení
K - Končící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
11. 2. 2025
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-MSM-8J-R
Datum dodání záznamu
4. 3. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
124 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
124 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč