Professor Ole Sigmund er projektleder for InnoTop, og udtaler om modtagelsen af Villum Investigators bevillingen: ”Bevillingen giver os en enestående mulighed og frihed til at teste og udvikle nye algoritmer og teknologier for optimalt design. Målet er at give ingeniører, designere og arkitekter et effektivt værktøj i hånden til at sikre minimale produktionsomkostninger og energiforbrug for store konstruktioner.”
Nyt designværktøj vil give en hurtig og effektiv beregning af det mindst mulige materialeforbrug
InnoTop-projektet tager udgangspunkt i metoden topologioptimering, et computerbaseret værktøj til design af mekaniske systemer og strukturer, hvor man kan beregne og optimere fordelingen af materiale samtidig med at designet stadig tager højde for f.eks. konstruktionens bæreevne. På den måde kan det lade sig gøre at bevare konstruktionens egenskaber og funktion, samtidig med at man sparer mest muligt på det anvendte materiale og i sidste ende opnår det mindst mulige ressourceforbrug. En lavere vægt vil også betyde et lavere energiforbrug.
Indtil nu har brugen af topologioptimering været begrænset til design af enkelte komponenter og har ikke været i stand til at tage højde for effekter som buling og deformationer, men kun selve fordelingen af materialet. Ole Sigmund har i tidligere projekter vist at det kan lade sig gøre at beregne design samtidig med at man tager højde for mange forskellige effekter, men udfordringen er så at den slags beregninger er meget langsomme, selv på de største supercomputere, og begrænser derfor deres praktiske brug. I projektet InnoTop vil man foreslå nye, disruptive teknologier som vil gøre topologioptimering anvendelig til håndtere problemstillingerne ved meget komplekse konstruktioner på helt almindelige standardcomputere.
Et forskningsmiljø af stor international betydning
Forskningsmiljøet omkring projektet vil med støtten fra VILLUM FONDEN i endnu højere grad kunne slå sin stilling som internationalt førende fast. Ole Sigmund er allerede en internationalt anerkendt forsker indenfor feltet multidisciplinær optimering. Han har været pioner for mange af de grundlæggende koncepter ved topologioptimering, og han har udbredt anvendelsen til ekstreme materialer, mikro-elektromekaniske systemer, akustik, elektromagnetisme og nanofotonik. Projektet InnoTop er forankret i TopOpt-gruppen på DTU Mekanik og DTU Compute, en forskningsgruppe som også er førende på verdensplan indenfor topologioptimering.
Projektet kommer til at ansætte to seniorforskere, otte ph.d. studerende og et antal postdocs i perioden 2017 til 2023.
VILLUM FONDEN har i alt bevilget 400 millioner kr. til 11 forskere indenfor teknisk og naturvidenskabelig forskning. Det er første gang, at VILLUM FONDEN bevilger midler til ’VILLUM Investigators’. De 11 forskere kommer fra DTU, Syddansk Universitet, RUC, Aarhus Universitet, Aalborg Universitet og Københavns Universitet. Se her for yderligere info.
Øverst ses en skalkomponent som er topologioptimeret. Den er langt mere modstandsdygtig når den udsættes for belastning, her er der endda tale om en belastning som er større end den belastning som den nederste, solide komponent udsættes for.