A Genetic Algorithm-Based Approach for Designing a Fixture That Preserves the Desired Dynamics of a Connecting Part

In diesem Kapitel wird ein auf genetischen Algorithmen basierender Optimierungsansatz für die Entwicklung von Testvorrichtungen vorgestellt, die die gewünschte Dynamik eines Bauteils in Luft- und Raumfahrtsystemen erhalten. Die Methode adressiert die Herausforderungen der Dauerhaltbarkeitsprüfung auf Systemebene, indem sie Randbedingungen auf Systemebene während der Prüfung auf Komponentenebene simuliert. Der Ansatz wird anhand der Box Assembly with Removable Component (BARC) demonstriert, bei der das Ziel darin besteht, eine Halterung zu konstruieren, die die Dynamik des herausnehmbaren Bauteils wiedergibt, wenn es Teil der Gesamtmontage ist. Der Optimierungsprozess umfasst die Unterteilung eines generischen Designvolumens in kleinere Teilvolumina und die Zuordnung von Materialeigenschaften zu jedem Teilvolumen. Der genetische Algorithmus iteriert auf diesen Materialeigenschaften, um ein optimales Design zu finden, das der Zieldynamik entspricht. Das Kapitel stellt den Aufbau, die Analyse und die Ergebnisse des Problems vor und zeigt, dass das optimierte Vorrichtungsdesign eng mit den Eigenfrequenzen und Modus-Formen der Zielkomponente übereinstimmt. Die Ergebnisse deuten auf das Potenzial des auf genetischen Algorithmen basierenden Optimierungsansatzes für die Entwicklung effektiver Testvorrichtungen hin und unterstreichen die Bedeutung dieser Methode für die Verbesserung der Haltbarkeitstests in Luft- und Raumfahrtsystemen.