Methodischer Umgang mit der Oberfläche in der Additiven Fertigung

Wie bereits in Abschnitt 2.1 beschrieben, wird in Dichte basierten Topologieoptimierungen, wie bei der hier verwendeten SIMP-Methode, jedem finiten Element eine Variable der Design-Dichte zugewiesen. Diese wird vom Optimierer zwischen Null (Void) und Eins (Solid) variiert. Durch diese Art der Formulierung des Optimierungsproblems nehmen insbesondere Elemente am Übergang vom Vollmaterial (Solid) zur Umgebung (Void) Werte zwischen Null und Eins an. Um diese Übergangsbereiche zu minimieren kommen verschiedene Ansätze zur Anwendung, wie beispielsweise die Penalization, siehe Abschnitt 2.1 , oder die häufig eingesetzte Grayness Constraint, wie von Petersson [168] vorgestellt. Dennoch bleibt ein Übergangsbereich von mindestens einem Element zwischen Material und Umgebung bestehen.