Optimierung von Automobilteilen mit Hilfe von evolutionären Algorithmen und der Finite-Elemente-Methode

Carsten Krüger

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Beschreibung

Praktikumsbericht / -arbeit aus dem Jahr 2005 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Note: keine, Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg (Lehrstuhl für Informatik II), 16 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: Weltweit waren 1997 über 480 Millionen Autos in Betrieb, mit stark steigender Tendenz. Angesichts des Trends zu immer üppiger ausgestatteten und dadurch schwereren Fahrzeugen auf der einen Seite und der Problematik der Ressourcenknappheit und des Umweltschutzes andererseits scheint eine Gewichtsreduktion dringend geboten. Die Fahrzeugkarosserie besitzt den größten Einfluss auf die Sicherheit der Insassen und hat mit 25%-30% (ohne Glas und Stoßfänger) den größten Anteil am Gesamtgewicht eines Automobils. Sie ist daher ein lohnendes Ziel um sowohl Steifigkeit als auch Gewicht zu optimieren. Evolutionäre Algorithmen simulieren das Prinzip der Evolution (Weitergabe des Erbguts über Generationen, Mutation, Selektion etc.) und sind gut geeignet, komplexe mehrdimensionale Probleme zu lösen bzw. eine hinreichend gute Lösung zu ermitteln. Im Falle von mehreren berücksichtigten Zielgrößen gibt es in den seltensten Fällen eine Lösung, die alle Repräsentationen in allen Kriterien dominiert. Stattdessen existieren meistens mehrere Pareto-optimale Lösungen, unter denen der Benutzer anhängig von seinen Präferenzen eine Entscheidung trifft. Im Rahmen dieses Praktikums soll nun überprüft werden, inwieweit dieser Lösungsansatz auf Konstruktionsprobleme des Automobilbaus angewendet werden kann und ob dieses Verfahren Vorteile gegenüber den "klassischen" Konstruktionsmethoden aufweist.