URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/CCAB9BDE-44FF-4F1F-A944-EF24CA690599 | - |
Αναγνωριστικό | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.93391 | - |
Γλώσσα | el | - |
Μέγεθος | 147 σελίδες | el |
Μέγεθος | 16 megabytes | en |
Τίτλος | Τοπολογική βελτιστοποίηση και προσθετική κατασκευή μετάλλου | el |
Τίτλος | Topology optimization and metal additive manufacturing | en |
Δημιουργός | Giannis Dimitrios | en |
Δημιουργός | Γιαννης Δημητριος | el |
Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Bilalis Nikolaos | en |
Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Μπιλαλης Νικολαος | el |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Koulouridakis Pavlos | en |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Κουλουριδακης Παυλος | el |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Antoniadis Aristomenis | en |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Αντωνιαδης Αριστομενης | el |
Εκδότης | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
Εκδότης | Technical University of Crete | en |
Ακαδημαϊκή Μονάδα | Technical University of Crete::School of Production Engineering and Management | en |
Ακαδημαϊκή Μονάδα | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης | el |
Περίληψη | Από αρχαιοτάτων χρόνων ο άνθρωπος προσπαθούσε να δημιουργεί τα εργαλεία και τα αγαθά του με γνώμονες την λειτουργικότητα αλλά και το όσο δυνατόν περισσότερο μειωμένο βάρος τους. Περνώντας από την αναλογική στην ψηφιακή εποχή, λόγω της ανάπτυξης των υπολογιστικών συστημάτων, η απάντηση σε αυτό το σχεδιαστικό στόχο, δόθηκε από τις μεθόδους τοπολογικής βελτιστοποίησης. Μέσω μαθηματικής ανάλυσης και αλγοριθμικής μοντελοποίησης της γεωμετρίας τρισδιάστατων μοντέλων, τα σύγχρονα συστήματα CAD-CAE έχουν πλέον την δυνατότητα να παράγουν βέλτιστες σχεδιαστικές λύσεις που ο άνθρωπος δεν θα μπορούσε ποτέ να φανταστεί. Αντιγράφοντας την φύση και το πως αυτή δημιουργεί, η τοπολογική βελτιστοποίηση παράγει εναλλακτικές οργανικές γεωμετρίες του αρχικού μοντέλου που συνδυάζουν με αρμονία την λειτουργικότητα, την αξιοπιστία και την ελαχιστοποίηση της μάζας του. Ωστόσο, το πρόβλημα που προκύπτει σε αυτό το σημείο είναι το πώς αυτή η βελτιστοποιημένη, αλλά και ταυτόχρονα δεόντως περίπλοκη γεωμετρία μπορεί να πάρει φυσική υπόσταση και να οδηγήσει σε ένα τελικό προϊόν.
Η κατασκευαστική διαδικασία που καταφέρνει να ξεπεράσει αυτό το εμπόδιο δεν είναι άλλη από την μέθοδο της προσθετικής κατασκευής. Βασιζόμενη στην ιδέα δημιουργίας τρισδιάστατων αντικειμένων μέσω εναπόθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού, η προσθετική κατασκευή είναι σε θέση να «φέρει στη ζωή», οποιοδήποτε τρισδιάστατο ψηφιακό μοντέλο και σε μεγάλο βαθμό ανεξάρτητα της περιπλοκότητας της γεωμετρίας του. Το μεγάλο πλεονέκτημα της προσθετικής κατασκευής, πέραν της απεριόριστης σχεδιαστικής ελευθερίας που προσφέρει, είναι ότι τα τελευταία χρόνια μπορεί να εφαρμοστεί και στην παραγωγή μεταλλικών αντικειμένων και μηχανικών εξαρτημάτων.
Η παρούσα διπλωματική εργασία λοιπόν, μελετάει ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής βελτιστοποιημένων μεταλλικών αντικειμένων. Ξεκινώντας από το κομμάτι του αρχικού σχεδιασμού και της βελτιστοποίησής του μοντέλου, αξιοποιώντας τα καταλληλά λογισμικά, μέχρι και το τελικό στάδιο δημιουργίας του χρησιμοποιώντας έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή μετάλλου. | el |
Περίληψη | Since ancient times humans were trying to create tools and goods based on their functionality and their reduced weight as much as possible. The answer to this design problem was given by the transition from the analog to the digital era, due to the development of computer systems, with the use of topology optimization methods. Through mathematical analysis and algorithmic modeling on digital 3D objects, modern CAD-CAE systems can generate optimal design solutions, that no one could ever imagine. By using the way that nature creates as guidance, topology optimization produces organic geometries as design alternatives to the original model. These designs can harmoniously combine functionality, reliability, and mass minimization. However, the problem that arises at this point is how these complex geometries can take physical form and eventually lead to a final product.
The manufacturing process that manages to overcome this obstacle is no other than the additive manufacturing. Based on the idea of building three-dimensional objects through material deposition in layers, this method has the ability to make any digital 3D model “come to life”, regardless of its geometrical complexity. The great advantage of additive manufacturing, in addition to the unlimited design freedom it offers, is the fact that in recent years this method can be used for the production of metal objects and mechanical components.
In conclusion, this diploma thesis examines the entire process of metal additive manufacturing. Starting from the stage of the model’s initial design and optimization, utilizing the appropriate software, up to the final stage of its creation using a metal 3D printer. | en |
Τύπος | Διπλωματική Εργασία | el |
Τύπος | Diploma Work | en |
Άδεια Χρήσης | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ | en |
Ημερομηνία | 2022-09-22 | - |
Ημερομηνία Δημοσίευσης | 2022 | - |
Θεματική Κατηγορία | Τρισδιάστατη εκτύπωση | el |
Θεματική Κατηγορία | Προσθετική κατασκευή | el |
Θεματική Κατηγορία | Τοπολογική βελτιστοποίηση | el |
Θεματική Κατηγορία | Προσθετική κατασκευή μετάλλου | el |
Θεματική Κατηγορία | Τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλου | el |
Θεματική Κατηγορία | Προσθετική κατασκευή πλαστικού | el |
Θεματική Κατηγορία | Τρισδιάστατη εκτύπωση πλαστικού | el |
Θεματική Κατηγορία | 3d printing | en |
Θεματική Κατηγορία | metal 3d printing | en |
Θεματική Κατηγορία | Ανοξείδωτος χάλυβας 316L | el |
Θεματική Κατηγορία | PLA | en |
Θεματική Κατηγορία | DED | en |
Θεματική Κατηγορία | Direct energy deposition | en |
Θεματική Κατηγορία | Solidworks | en |
Θεματική Κατηγορία | Solidworks Simulation | en |
Θεματική Κατηγορία | Meltio M450 | en |
Θεματική Κατηγορία | Ender 3 | en |
Θεματική Κατηγορία | Metal additive manufacturing | en |
Θεματική Κατηγορία | Metal 3d printing | en |
Θεματική Κατηγορία | Additive manufacturing | en |
Θεματική Κατηγορία | Steel 316L | en |
Θεματική Κατηγορία | Stainless Steel | en |
Θεματική Κατηγορία | Meltio | en |
Θεματική Κατηγορία | GE Engine Bracket | en |
Θεματική Κατηγορία | Grabcad | en |
Θεματική Κατηγορία | Topology study | en |
Θεματική Κατηγορία | FEA | en |
Θεματική Κατηγορία | FE | en |
Θεματική Κατηγορία | Finite element analysis | en |
Θεματική Κατηγορία | Finite Element | en |
Θεματική Κατηγορία | CAD | en |
Θεματική Κατηγορία | CAE | en |
Θεματική Κατηγορία | Topology optimization | en |
Θεματική Κατηγορία | Mass reduction | en |
Θεματική Κατηγορία | FDM | en |
Θεματική Κατηγορία | Βάση στήριξης αεροπλάνου | el |
Θεματική Κατηγορία | CNC | en |
Θεματική Κατηγορία | Welding | en |
Θεματική Κατηγορία | Powder | en |
Θεματική Κατηγορία | SLS | en |
Θεματική Κατηγορία | Wire | en |
Θεματική Κατηγορία | Νήμα | el |
Θεματική Κατηγορία | Μείωση βάρους | el |
Θεματική Κατηγορία | Διαγωνισμός | el |
Θεματική Κατηγορία | Πολυμερές | el |
Θεματική Κατηγορία | Plastic | en |
Θεματική Κατηγορία | Metal | en |
Θεματική Κατηγορία | Bugatti | en |
Θεματική Κατηγορία | Laser | en |
Θεματική Κατηγορία | Creality | en |
Θεματική Κατηγορία | Ender 3 v2 | en |
Θεματική Κατηγορία | Rapid prototyping | en |
Θεματική Κατηγορία | Ταχεία πρωτοτύπηση | el |
Θεματική Κατηγορία | Computer aided design | en |
Θεματική Κατηγορία | Optimization | en |
Θεματική Κατηγορία | Βελτιστοποίηση | el |
Θεματική Κατηγορία | Stl | en |
Θεματική Κατηγορία | gcode | en |
Θεματική Κατηγορία | stereolithography | en |
Θεματική Κατηγορία | Simplify 3d | en |
Θεματική Κατηγορία | Creality Slicer | en |
Θεματική Κατηγορία | Slicer | en |
Θεματική Κατηγορία | overhang angle | en |
Θεματική Κατηγορία | 3d Printer | en |
Θεματική Κατηγορία | Loading conditions | en |
Θεματική Κατηγορία | General Electric | en |
Θεματική Κατηγορία | Dripping | en |
Βιβλιογραφική Αναφορά | Δημήτριος Γιαννής, "Τοπολογική βελτιστοποίηση και προσθετική κατασκευή μετάλλου", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2022 | el |
Βιβλιογραφική Αναφορά | Dimitrios Giannis, "Topology optimization and metal additive manufacturing", Diploma Work, School of Production Engineering and Management, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2022 | en |