Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Αποτελεσματικός σχεδιασμός και βελτιστοποίηση κατασκευών με μεταβαλλόμενης πυκνότητας πλεγματικές δομές προσθετικώς κατασκευασμένες: Μια πιλοτική μελέτη

Liliopoulos Vasileios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η προσθετική κατασκευή, σε συνδυασμό με την ανάπτυξη νέων υλικών, επιτρέπει την παραγωγή δομών με πολύπλοκη γεωμετρία και τοπολογία, οι οποίες είναι πρακτικά αδύνατο να κατασκευαστούν με συμβατικές τεχνολογίες παραγωγής. Μεταξύ αυτών είναι και οι πλεγματικές δομές, μια κατηγορία κυτταρικών δομών, με μεγάλο εύρος εφαρμογών που εκτείνεται και αξιοποιείται σε διάφορους κλάδους και βιομηχανίες. Οι δομές αυτές προσφέρουν ένα πρόσθετο εργαλείο στη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού προϊόντων, επιδιώκοντας τη μείωση του βάρους και της χρήσης υλικών διατηρώντας παράλληλα τις μηχανικές ιδιότητες μιας κατασκευής, όπως είναι η υψηλή αντοχή.Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζεται μια διαδικασία βελτιστοποίησης της δομής μιας κατασκευής με την εισαγωγή πλεγματικών δομών σε συνδυασμό με την τοπολογικά βελτιστοποιημένη λύση. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί την τεχνική τοπολογικής βελτιστοποίησης SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) για τον προσδιορισμό της βέλτιστης κατανομής του υλικού στον χώρο σχεδιασμού και τη σχεδίαση ενός πλέγματος μεταβαλλόμενης πυκνότητας στην υπό μελέτη γεωμετρία της κατασκευής, εκμεταλλευόμενη πλήρως τις ενδιάμεσες πυκνότητες που προκύπτουν από την τοπολογική βελτιστοποίηση. Με αυτόν τον τρόπο το αποτέλεσμα της τοπικής πυκνότητας του υλικού μετατρέπεται σε τοπικό πάχος των δομικών στοιχείων για την επιλεγμένη από τον χρήστη πλεγματική δομή. Η υλοποίηση και αξιολόγηση της μεθοδολογίας αυτής επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ένα γαλλικό κλειδί και το εξειδικευμένο λογισμικό nTop. Η μελέτη περιλαμβάνει τη στατική ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, την τοπολογική βελτιστοποίηση με και χωρίς κατασκευαστικούς περιορισμούς προεξοχών, τη σύγκριση της απόδοσης των βελτιστοποιημένων σχεδιασμών με τη συμβατική συμπαγή δομή και την προετοιμασία τους για προσθετική κατασκευή. Ο προκύπτων βελτιστοποιημένος σχεδιασμός μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για τριδιάστατη εκτύπωση και πειραματικές δοκιμές.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες