Topologie und Designuntersuchung einer Automobilkomponente

Der Aufhängungswippen ist eine zentrale Komponente im Federungssystem von Formel-Student-Rennwagen. Er hat die Aufgabe, Kräfte zwischen der Schubstange und dem Dämpfer zu übertragen und gleichzeitig ein optimales Fahrverhalten und eine optimale Stabilität des Fahrzeugs zu gewährleisten. Angesichts der hohen Leistungsanforderungen im Motorsport muss der Hebel leicht, strukturell effizient und widerstandsfähig gegen dynamische Belastungen sein. Um dies zu erreichen, werden zunehmend Topologieoptimierung und fortschrittliche Berechnungstechniken eingesetzt, um seine Geometrie zu verfeinern und gleichzeitig seine Festigkeit und Haltbarkeit zu erhalten [1], [2], [3] .

In unserem Ansatz nutzen wir die 3DEXPERIENCE-Plattform, insbesondere die Rolle des Structural Generative Engineer, um den Topologie- und Design-Explorationsprozess zu optimieren. Dieses Tool ermöglicht es Ingenieuren, KI-gesteuerte , generative Designmethoden zu nutzen, die Materialüberlegungen, Fertigungsbeschränkungen und multikriterielle Optimierung integrieren, um innovative, leistungsstarke Aufhängungswippen zu entwickeln. Mithilfe der Finite-Elemente-Analyse (FEA) und parametergesteuerter Simulationen bewerten wir das Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht und die strukturelle Integrität, um sicherzustellen, dass das Design den strengen Standards des Formula Student-Wettbewerbs entspricht.

Dieser Artikel befasst sich mit den Methoden, die bei der Topologieoptimierung von Aufhängungswippen zum Einsatz kommen, und beleuchtet die Rolle von Berechnungswerkzeugen, Materialauswahl und sich entwickelnden Designtrends, die die Zukunft des Motorsport-Engineerings prägen.

Die Optimierung im technischen Design umfasst drei wichtige Methoden – Topologie-, Form- und parametrische Optimierung –, die jeweils auf einzigartige Weise zur Erreichung einer optimalen Leistung unter bestimmten Einschränkungen beitragen. Die Topologieoptimierung konzentriert sich auf die Materialanordnung innerhalb eines vorgegebenen Konstruktionsraums und ermöglicht es Ingenieuren, die effizienteste Strukturform zu ermitteln, indem unnötiges Material entfernt wird, während Festigkeit und Funktionalität erhalten bleiben[6]. Die Formoptimierung verfeinert die Geometrie einer Struktur durch Anpassung ihrer Grenzen, um Leistungskennzahlen wie Spannungsverteilung oder aerodynamische Effizienz zu verbessern, ohne ihre grundlegende Topologie zu verändern[3], [6], [7]. Die parametrische Optimierung hingegen umfasst die Feinabstimmung spezifischer Designparameter – wie Dicke, Radius oder Materialeigenschaften –, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, häufig unter Verwendung von Sensitivitätsanalysen und iterativen Algorithmen[8]. Zusammen bilden diese Ansätze einen umfassenden Rahmen für die Erstellung leichter, leistungsstarker und herstellbarer Designs, insbesondere wenn sie mit fortschrittlichen Simulationswerkzeugen und Fertigungstechniken wie der additiven Fertigung kombiniert werden. Diese Synergie ermöglicht es Ingenieuren, innovative Lösungen zu erforschen, die strukturelle Integrität, Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit in Einklang bringen.

Die parametrische Optimierung ist ein wesentlicher vorbereitender Schritt vor der Durchführung einer Topologieoptimierung, da sie zur Verfeinerung der grundlegenden Konstruktionsparameter beiträgt und sicherstellt, dass die Struktur bereits hinsichtlich Belastung und Steifigkeit optimiert ist. Durch die Anpassung bestimmter Variablen wie der Rockerdicke und der Kraftpositionierung verbessert die parametrische Optimierung die mechanische Leistung der Konstruktion und bietet eine effiziente Grundlage für weitere Verfeinerungen. Ohne diesen Schritt könnte die Topologieoptimierung zu unrealistischen Materialverteilungen oder zu einer Struktur führen, der es an Stabilität mangelt. Darüber hinaus dient ein gut optimiertes CAD-Modell als solide Grundlage für die Topologieoptimierung, reduziert die Rechenkomplexität und macht den Prozess effizienter. Dieser Ansatz minimiert unnötige Iterationen und gewährleistet ein fertigungsfähiges Design. Die parametrische Optimierung verhindert auch eine übermäßige Einschränkung des Topologieoptimierungsprozesses, sodass dieser sich ausschließlich auf die Materialverteilung und nicht auf die grundlegende strukturelle Integrität konzentrieren kann. Letztendlich rationalisiert sie den Arbeitsablauf, spart Zeit und Ressourcen und gewährleistet gleichzeitig ein effektives, leistungsstarkes endgültiges Design[7], [8].

Um eine parametrische Optimierung durchzuführen, müssen zunächst die Schlüsselparameter innerhalb des CAD-Modells definiert werden, die später als Optimierungsvariablen dienen.

Dadurch wird sichergestellt, dass das Design anpassungsfähig ist und eine Reihe möglicher Konfigurationen untersucht werden können. Eine Anleitung zum Einrichten dieser Parameter finden Sie im Lehrvideo mit dem Titel „Erstellen von Parametern in einem CAD-Modell“.
Starten Sie zunächst die Anwendung „Design Exploration“ (siehe Abbildung 7A) und wählen Sie die Studie „Parametric Design Improvement“ (siehe Abbildung 7B). Definieren Sie im Variablen-Manager die erforderlichen Designparameter und stellen Sie sicher, dass deren Minimal- und Maximalwerte mit dem verfügbaren Designraum übereinstimmen. Dieser Schritt legt die grundlegenden Einschränkungen für die Optimierung fest.
Navigieren Sie anschließend zum Antwortvariablen-Manager, um wichtige Leistungsindikatoren wie maximale von-Mises-Spannung, Verschiebung und Masse einzubeziehen (siehe Abbildungen 7C und 7D). Diese Antwortvariablen sind für die Bewertung der strukturellen Integrität und Effizienz des optimierten Designs von entscheidender Bedeutung.

Überprüfen Sie vor der Ausführung der Optimierungssimulation die Einstellungen für den Entwurfsraum. Die Plattform unterstützt bis zu 5.000 Variantentests, wobei eine Erhöhung der Anzahl der Varianten die Rechenzeit erheblich verlängern kann. Für diese Fallstudie wurden 50 Proben ausgewählt, um einen ausgewogenen Kompromiss zwischen Genauigkeit und Effizienz der Simulationszeit zu erzielen.
Sobald die Einrichtung abgeschlossen ist, starten Sie die Simulation, um optimale Entwurfskonfigurationen auf der Grundlage der definierten Einschränkungen und Ziele zu ermitteln.

Nach Abschluss des Optimierungsprozesses präsentiert das System die beste Lösung, die mit einem Sternsymbol gekennzeichnet ist und die unter den gegebenen Einschränkungen optimalste Konfiguration darstellt. Lösungen, die nur eine einzige Einschränkung verletzen, werden durch grüne Punkte dargestellt, die auf eine marginale Machbarkeit hinweisen, während vollständig realisierbare Lösungen als blaue Punkte angezeigt werden. Umgekehrt kennzeichnen rote Punkte nicht realisierbare Lösungen, bei denen mehrere Einschränkungen nicht erfüllt sind (siehe Abbildung 7E).

Der Benutzer kann mehrere Beispiele in einer tabellarischen Oberfläche bewerten und ihre jeweiligen Leistungskennzahlen mit den vordefinierten Kriterien vergleichen. Diese vergleichende Analyse ermöglicht eine fundierte Entscheidung bei der Auswahl der optimalen Variante. Sobald die bevorzugte Konfiguration ausgewählt wurde, kann sie direkt auf die CAD-Geometrie angewendet werden. Anschließend sorgt eine globale Aktualisierung dafür, dass das gesamte Modell – einschließlich des Netzes, der Lastbedingungen und anderer Randbedingungen – automatisch überarbeitet wird, um die neu optimierten Parameter widerzuspiegeln. Nach der Aktualisierung und Änderung des Entwurfs führen Sie bitte die statische Analyse erneut durch, da wir die Ergebnisse für die weitere Optimierung benötigen.

Dieser optimierte Arbeitsablauf erhöht die Effizienz bei der Entwurfsuntersuchung und ermöglicht iterative Verfeinerungen, sodass das endgültige Modell das gewünschte Gleichgewicht zwischen struktureller Integrität, Leistung und Herstellbarkeit erreicht.

Um die Topologieoptimierung durchzuführen, wird die Anwendung „Design Exploration“ geöffnet, wie in Abbildung 8A dargestellt. Der erste Schritt besteht darin, eine Studie zur Verbesserung des Topologiedesigns zu erstellen, wobei der zuvor aktualisierte Fall der statischen Analyse verwendet wird, der in der parametrischen Optimierungsphase verwendet wurde. Da die Ergebnisse der parametrischen Optimierung bereits berücksichtigt wurden, ist eine erneute Simulation des statischen Falls nicht erforderlich.[6]

Das System identifiziert automatisch Design- und Nicht-Design-Bereiche innerhalb der Designhülle. Es können jedoch auch manuelle Anpassungen vorgenommen werden, um die Auswahl zu verfeinern, wie in Abbildung 8B dargestellt. Für diese Studie wurde ein Ziel der Massenminimierung gewählt, wobei die Verschiebungs- und Spannungsbeschränkungen beibehalten wurden. Konkret ist die maximale Verschiebung auf 0,5 mm begrenzt und die maximale von-Mises-Spannung auf 50 MPa festgelegt, da das Material eine Streckgrenze von 70 MPa aufweist.

Um die Symmetrie im Optimierungsprozess zu gewährleisten, wird eine planare Symmetriebeschränkung entlang der ZY-Ebene angewendet (siehe Abbildung 8C). Sobald der Fall der Topologieoptimierung vollständig eingerichtet ist, zeigt die Schnittstelle das konfigurierte Modell an, das der Visualisierung in Abbildung 8D ähnelt.

Nach der Simulation des Topologieoptimierungsfalls steht die optimierte Struktur im Abschnitt „Ergebnisse“ zur weiteren Untersuchung und Generierung zur Verfügung. In der Phase „Konzept generieren“ können je nach Bedarf mehrere Designkonzepte erstellt werden (siehe Abb. 9A). In dieser Phase kann der Benutzer Parameter wie Dichtewert oder Schnittwert entsprechend der Steifigkeit des Modells auswählen und zusätzliche ebene und hohle Bereiche einfügen, um eine fehlerfreie Geometrie zu erzielen. In den Design-Ausgabeoptionen kann man entweder eine tessellierte Oberfläche oder eine Unterteilungsoberfläche wählen; wenn die Unterteilungsoberfläche ausgewählt wird, kann die Anzahl der Flächen angegeben werden (z. B. 5000 oder mehr), wobei eine höhere Anzahl zu einer glatteren Geometrie führt. Abbildung 9B zeigt die vom Explorer-Modul ermittelte Dichteverteilung, während die konzeptionelle Form in Abb. 9C dargestellt ist. Sobald der Befehl „Generieren” ausgeführt wurde und die Software die Daten verarbeitet hat, wird schließlich das endgültige Konzeptmodell angezeigt, wie in Abb. 9D dargestellt.

Die Formoptimierung ist ein wichtiger Teilbereich der strukturellen und multidisziplinären Designoptimierung, deren Ziel es ist, die beste geometrische Konfiguration eines physikalischen Bereichs zu ermitteln, um unter vorgegebenen Einschränkungen eine optimale Leistung zu erzielen. Dieser Prozess umfasst die Anpassung der Grenzen oder internen Merkmale einer Struktur, um eine Zielfunktion – in der Regel Gewicht, Nachgiebigkeit, Energieverlust oder Luftwiderstand – zu minimieren oder zu maximieren und gleichzeitig Einschränkungen wie Belastungsgrenzen, Verschiebungstoleranzen und Herstellbarkeitskriterien zu erfüllen. Formoptimierungsprobleme werden durch partielle Differentialgleichungen beschrieben und sind von Natur aus hochdimensional und nichtlinear, sodass sie oft ausgefeilte numerische Techniken wie die Finite-Elemente-Methode (FEM), Level-Set-Methoden und gradientenbasierte oder evolutionäre Algorithmen erfordern. Ihre Anwendungen reichen von der Luft- und Raumfahrt über die Automobilindustrie bis hin zur Biomedizintechnik und additiven Fertigung, wo Leistung und Effizienz von größter Bedeutung sind. Hier verbessern wir den Bereich im Modell, in dem sich die Spannungen konzentrieren [2], [6].

Um die während des Validierungsfalls identifizierten kritischen Bereiche zu verfeinern, wird die Anwendung „Geometry Idealization“ verwendet. Zunächst wird im Abschnitt „Additive Manufacturing Concept“ eine Skizze erstellt (siehe Abb. A). In dieser Skizze werden kreisförmige Profile um die nicht zum Entwurf gehörenden Teile des Modells herum erzeugt, um diese Bereiche vor Änderungen zu schützen. Anschließend wird die Skizze extrudiert: Durch Navigieren zur Registerkarte „Oberfläche“ in der Anwendung „Geometrieidealisierung“ wird die Option „Extrudieren“ ausgewählt, um sicherzustellen, dass die Geometrie entsprechend erweitert wird. Im nächsten Schritt wird ein Extrakt aus der Variante „Additive Fertigung“ erstellt (siehe Abb. 12B).
Mithilfe der Funktion „Extrudieren“ wird das extrahierte Teil dann geteilt, wodurch die gewünschte Schnittform entsteht (siehe Abb. 12C); alle entstandenen offenen Kanten werden durch Anwenden des Befehls „Grenze“ nahtlos verbunden. Schließlich wird die Grenze vom Haupt-CAD-Modell getrennt, wie in Abb. 12D dargestellt. Es ist wichtig zu beachten, dass sich dieser neu erstellte Geometriesatz im Haupt-CAD-Baum befinden muss und nicht im CAD-Baum, der mit dem additiv gefertigten Teil verbunden ist.

Nach den geometrischen Änderungen wird das Finite-Elemente-Modell des Validierungsfalls für die additive Fertigung aktualisiert. Im Modul „Mesh“ wird die Stützkonfiguration geändert, indem die Stütze vom ursprünglichen CAD-Modell auf das neu getrennte Teil umgestellt wird, wie in Abb. 12E dargestellt. Als Nächstes wird im Menü „Bearbeiten“ die Option „Mesh an Kante binden“ ausgewählt; innerhalb dieser Einstellung muss die Stützoption auf „Getrenntes Teil“ gesetzt werden (siehe Abb. 12F). Um den Vorgang abzuschließen, ist es ebenso wichtig, die Stützeinstellungen im Abschnitt „Solid“ zu aktualisieren, indem die alte CAD-Modellreferenz durch die neue getrennte Komponente ersetzt wird. Dieser umfassende Ansatz gewährleistet eine repräsentativere Vernetzungsstrategie und verbessert die Gesamtgenauigkeit der Finite-Elemente-Analyse.

Starten Sie in der Anwendung „Design Exploration“ eine Studie zur Designverbesserung, indem Sie im Dropdown-Menü „Shape Design Improvement Study“ (Studie zur Verbesserung des Formdesigns) auswählen (siehe Abb. 13A). Wählen Sie innerhalb des Designrahmens den zuvor erstellten getrennten Bereich als Analysebereich aus. Wählen Sie für die Zielfunktion „Minimise Response Variable Values“ (Werte der Antwortvariablen minimieren) (siehe Abb. 13B). Definieren Sie zwei Variablen, die die Spannungsparameter darstellen, und weisen Sie jeder Variablen die maximal zulässige Spannung zu (siehe Abb. 13C). Erzwingen Sie zusätzlich die Symmetrie, indem Sie eine planare Symmetriebeschränkung entlang der YZ-Ebene anwenden. Führen Sie nach Abschluss dieser Einstellungen eine PLM-Aktualisierung durch, bevor Sie den Optimierungsprozess starten.

Sobald der Formoptimierungsprozess abgeschlossen ist, besteht der nächste Schritt darin, das endgültige CAD-Modell zu erstellen. Dies geschieht mithilfe der Funktion „Generate Concept“ (Konzept generieren), die die optimierte Geometrie in ein CAD-Modell umwandelt – ein Vorgang, der in Abbildung 14B dargestellt ist. Anschließend muss eine Validierungsfallstudie erstellt werden, um die Spannungsverteilung zu bewerten und zu bestätigen, dass die Geometrie die erforderlichen mechanischen Bedingungen erfüllt. Die Schritte zur Entwicklung dieses Validierungsfalls folgen dem im vorherigen Text beschriebenen Verfahren zur Erstellung von Validierungsfällen.

Dieser sequenzielle Ansatz – von der iterativen Formoptimierung über die Erstellung eines CAD-Modells bis hin zur abschließenden Validierung – stellt sicher, dass das optimierte Design nicht nur die strukturelle Leistungsfähigkeit verbessert, sondern auch herstellbar ist und die betrieblichen Anforderungen erfüllt.

In den Ergebnissen wird deutlich, dass die Spannungsverhältnisse optimiert wurden, was durch die Verbreiterung der Säulen belegt wird. Dies zeigt, dass das Verfahren zur Formoptimierung die Spannungskonzentrationen wirksam reduziert hat. Ein Vergleich der Ergebnisse vor und nach dem Optimierungsprozess zeigt einen signifikanten Unterschied in der Spannungsverteilung unter beiden Lastfällen (siehe Abb. 15).

Grafik 1 zeigt eine vergleichende Analyse der Spannungsverteilung vor und nach der Durchführung der Formoptimierung. Zu Beginn wies der Fall mit gedrehter Belastung eine Spannung von 11,2 MPa auf, während der Fall mit Grundbelastung 15,7 MPa registrierte. Nach der Anwendung der Formoptimierung wurden diese Spannungswerte für den Dreh- und den Grundlastfall deutlich auf 7,96 MPa bzw. 8,13 MPa reduziert. Diese bemerkenswerte Verringerung der Spannung bestätigt die Wirksamkeit des Formoptimierungsprozesses bei der Verringerung von Spannungskonzentrationen und der Verbesserung der Gesamtleistung der Struktur.

Wie im vorherigen Abschnitt erläutert, wurde die Erstellung eines Topologieoptimierungsfalls bereits ausführlich beschrieben. Für nachfolgende Studien können Sie die Initialisierungsfunktion nutzen, um die Konfiguration des letzten Topologieoptimierungsfalls wiederzuverwenden. Durch diesen Ansatz müssen Sie den Fall nicht von Grund auf neu erstellen, da die zuvor definierten Ziele und Einschränkungen beibehalten werden.

In dieser speziellen Studie muss eine Fräsbeschränkung berücksichtigt werden (siehe Abb. 16A). Navigieren Sie dazu zu den Fertigungsbeschränkungen, wählen Sie die Fräsbeschränkung aus und definieren Sie dann die Fräsrichtungen – hier werden alle Richtungen ausgewählt, um eine umfassende Abdeckung zu gewährleisten. Führen Sie anschließend eine PLM-Aktualisierung durch, um die Änderungen zu integrieren, und starten Sie dann den Optimierungsprozess.

Nach Abschluss des Optimierungsvorgangs kann das CAD-Modell über das Konzeptgenerierungsmodul erstellt werden. Für verbesserte Nachbearbeitungs- und Bearbeitungsfunktionen wird ein spezieller Ansatz verwendet (siehe Abb. 16B). Bei diesem Verfahren wird systematisch eine Skizze für jeden definierten Fräsvorgang erstellt, sodass der Benutzer die resultierenden Geometrien ändern und ihre Abmessungen an die produktspezifischen Anforderungen anpassen kann (siehe Abb. 16C).

Sobald alle Skizzen überarbeitet wurden, wird die endgültige Geometrie generiert. Sollten zusätzliche Änderungen erforderlich sein, können die Skizzen erneut bearbeitet werden, um die Produkteigenschaften weiter anzupassen (siehe Abb. 17). Diese iterative Bearbeitungsfunktion bietet Flexibilität und stellt sicher, dass das endgültige Design nicht nur die Leistungskriterien erfüllt, sondern auch den sich weiterentwickelnden Produktspezifikationen entspricht.

Sobald das Konzeptmodell für das Fräsen erstellt ist, muss es im nächsten Schritt validiert werden, um zu überprüfen, ob seine Steifigkeit und Spannungen den Anforderungen entsprechen. Wir haben bereits eine Validierungsfallstudie erstellt, sodass wir nun direkt zu den Ergebnissen übergehen können.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Grundbedingung eine Verschiebung von 0,178 mm aufwies, während die gedrehte Bedingung eine etwas geringere Verschiebung von 0,17 mm aufwies. In Bezug auf die Spannung wurden bei der Grundbedingung 8,63 MPa und bei der gedrehten Bedingung 8,2 MPa gemessen, wie in Abb. 18 dargestellt. Bemerkenswert ist, dass alle Leistungsanforderungen erfüllt wurden und keine Bereiche mit Spannungskonzentrationen zu beobachten sind. Dennoch besteht weiterhin Verbesserungspotenzial. So könnte dieses Produkt beispielsweise durch parametrische Optimierung weiter verfeinert werden, wodurch eine noch effizientere Materialverteilung und Leistungsverbesserungen erzielt werden könnten.

Bei der Erstellung einer parametrischen Optimierungsstudie ist es wichtig, die Validierungsanalyse der Fräsbeschränkung als statischen Fall auszuwählen. Der Benutzer muss außerdem alle Entwurfsvariablen der Frässkizze erstellen. Fügen Sie diese Variablen im Entwurfsvariablen-Manager hinzu und fügen Sie in den Antwortvariablen die Antworten aus der Validierungsfallstudie der Fräsbeschränkungen hinzu. Die Antwortvariablen sind Von-Mises-Spannung, Masse und maximale Verschiebung. Nach einer PLM-Aktualisierung ist die Konfiguration für die Simulation bereit. Ich habe ein detailliertes Video zu dieser gesamten Optimierung erstellt. Siehe auf YouTube.

Wie in der ersten Studie zur parametrischen Verbesserung erläutert, ermöglicht das Modul zur Ergebnisauswertung dem Benutzer die Auswahl und den Vergleich mehrerer Entwurfsvarianten im Rahmen einer Kompromissstudie (siehe Abb. 19). In diesem Modul können Varianten nach benutzerdefinierten Prioritäten angeordnet werden. Wenn beispielsweise die Minimierung der Spannung als primäres Ziel festgelegt wird, werden die Varianten so sortiert, dass die Variante mit der geringsten Spannung an erster Stelle erscheint. Zusätzlichen Prioritäten können numerische Präferenzen (z. B. 1, 2, 3 usw.) zugewiesen werden, was einen verfeinerten Auswahlprozess ermöglicht.

Sobald der Benutzer eine Variante identifiziert hat, die die Leistungskriterien am besten erfüllt, werden die entsprechenden Parameter direkt auf das Haupt-CAD-Modell angewendet – in diesem Fall das Fräskonzept. Dieser optimierte Prozess ermöglicht einen nahtlosen Übergang von der Designuntersuchung zur endgültigen Modellgenerierung und stellt sicher, dass die optimierten Parameter automatisch in das gesamte Produktdesign integriert werden.

In Entwurf 1 beträgt die gemessene Masse 0,124 g, die Verschiebung 0,1784 mm und die Spannung 8,63 MPa. Die optimale Lösung – hervorgehoben durch das grüne Quadrat – weist eine Masse von 0,1257 g, eine Verschiebung von 0,175 mm und eine Spannung von 8,035 MPa auf. Die geringen Unterschiede zwischen diesen Entwürfen sind in erster Linie auf die im Design Variable Manager festgelegte Abweichungsgrenze von 1 mm zurückzuführen, die wesentliche Änderungen der Geometrie einschränkt (siehe Abb. 20).

Das Dokument stellt einen umfassenden Arbeitsablauf für die Konstruktion und Optimierung eines Formel-Student-Aufhängungshebelarms unter Verwendung der 3DEXPERIENCE-Plattform vor. Es beschreibt detailliert die Integration von CAD-Modellierung, Simulationsaufbau und fortschrittlichen Optimierungstechniken – einschließlich parametrischer, topologischer und Formoptimierung –, um eine leichte, strukturell effiziente Komponente zu erzielen. Der Prozess umfasst die Definition von Designbeschränkungen, die Anwendung realistischer Lastfälle und die Validierung der Ergebnisse durch Finite-Elemente-Analyse. Unter Verwendung der MODSIM-Plattform zeigt die Studie, wie Ingenieure die Geometrie iterativ verfeinern können, um die Leistung zu verbessern, Spannungskonzentrationen zu reduzieren und die Herstellbarkeit sowohl für additive als auch für subtraktive Fertigungsmethoden sicherzustellen.