Zusammenfassung:

Wie fast alles im Leben, ist auch ein Spindeldesign geprägt von dem richtigen Kompromiss der resultierenden Spindeleigenschaften. Eine Optimierung zu höchsten Steifigkeitenen zum Beispiel, würde zu enormen Scherverlusten in Lagerspalten und bei Drehzahl der Welle führen.

Betrachtet man ein Spindelsystem, so ergeben sich dutzende von Eingangsparametern, wie zum Beispiel Wellendurchmesser oder Lagerspalte, sowie ebenfalls dutzende Zieleigenschaften, wie zum Beispiel Tragkraft oder Dämpfung. Der hochgradig nichtlineare Zusammenhang zwischen beiden resultiert in dem Umstand, dass eine Optimierung analytisch nicht mehr möglich ist.

Mit der Angabe von Wertebereichen der n Eingangsparamters kann jedoch regellos eine nicht optimale Bevölkerung generiert erstellt werden, welche m mögliche, aber nicht optimale Lösungen zu den n Eingangsparameters darstellt. Durch bevölkerungsbasierte genetische Vererbung können nun Individuen der Bevölkerung Nachkommen generieren und mit den Elternteilen verglichen werden.

Mit Gesetzen der Vererbungslehre kann die Bevölkerung sich nun hin zu lokalen und globalen Maxima entwickeln. Nach erfolgreicher Konvergenz ergibt jeder Punkt in sich ein Optimum. Bei Wahl einer Steifigkeit zum Beispiel, befindet sich hinter jedem Punkt der Zieleigenschaften die Spindelparameter für  die best mögliche Dämpfung, Tragkraft und Steifigkeit. Hierbei wird Entartung, Mutation, Elitegruppen und parallele Gruppenbehandlung erläutert.

In vorliegender Abhandlung wird dieses Prinzip an einem zweidimensionalen und dredimensionalen Beispiel eines aertostatischen Axiallagers visuell erklärt und das Prinzip für eine n-dimensionale Betrachtung erläutert. Denn eine visuelle Betrachtung von mehr als Dimensionen ist bekanntlich schwierig.