Topology optimization and metal additive manufacturing

Giannis Dimitrios

URI	http://purl.tuc.gr/dl/dias/CCAB9BDE-44FF-4F1F-A944-EF24CA690599	-
Identifier	https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.93391	-
Language	el	-
Extent	147 σελίδες	el
Extent	16 megabytes	en
Title	Τοπολογική βελτιστοποίηση και προσθετική κατασκευή μετάλλου	el
Title	Topology optimization and metal additive manufacturing	en
Creator	Giannis Dimitrios	en
Creator	Γιαννης Δημητριος	el
Contributor [Thesis Supervisor]	Bilalis Nikolaos	en
Contributor [Thesis Supervisor]	Μπιλαλης Νικολαος	el
Contributor [Committee Member]	Koulouridakis Pavlos	en
Contributor [Committee Member]	Κουλουριδακης Παυλος	el
Contributor [Committee Member]	Antoniadis Aristomenis	en
Contributor [Committee Member]	Αντωνιαδης Αριστομενης	el
Publisher	Πολυτεχνείο Κρήτης	el
Publisher	Technical University of Crete	en
Academic Unit	Technical University of Crete::School of Production Engineering and Management	en
Academic Unit	Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης	el
Content Summary	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
Content Summary	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
Type of Item	Διπλωματική Εργασία	el
Type of Item	Diploma Work	en
License	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/	en
Date of Item	2022-09-22	-
Date of Publication	2022	-
Subject	Τρισδιάστατη εκτύπωση	el
Subject	Προσθετική κατασκευή	el
Subject	Τοπολογική βελτιστοποίηση	el
Subject	Προσθετική κατασκευή μετάλλου	el
Subject	Τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλου	el
Subject	Προσθετική κατασκευή πλαστικού	el
Subject	Τρισδιάστατη εκτύπωση πλαστικού	el
Subject	3d printing	en
Subject	metal 3d printing	en
Subject	Ανοξείδωτος χάλυβας 316L	el
Subject	PLA	en
Subject	DED	en
Subject	Direct energy deposition	en
Subject	Solidworks	en
Subject	Solidworks Simulation	en
Subject	Meltio M450	en
Subject	Ender 3	en
Subject	Metal additive manufacturing	en
Subject	Metal 3d printing	en
Subject	Additive manufacturing	en
Subject	Steel 316L	en
Subject	Stainless Steel	en
Subject	Meltio	en
Subject	GE Engine Bracket	en
Subject	Grabcad	en
Subject	Topology study	en
Subject	FEA	en
Subject	FE	en
Subject	Finite element analysis	en
Subject	Finite Element	en
Subject	CAD	en
Subject	CAE	en
Subject	Topology optimization	en
Subject	Mass reduction	en
Subject	FDM	en
Subject	Βάση στήριξης αεροπλάνου	el
Subject	CNC	en
Subject	Welding	en
Subject	Powder	en
Subject	SLS	en
Subject	Wire	en
Subject	Νήμα	el
Subject	Μείωση βάρους	el
Subject	Διαγωνισμός	el
Subject	Πολυμερές	el
Subject	Plastic	en
Subject	Metal	en
Subject	Bugatti	en
Subject	Laser	en
Subject	Creality	en
Subject	Ender 3 v2	en
Subject	Rapid prototyping	en
Subject	Ταχεία πρωτοτύπηση	el
Subject	Computer aided design	en
Subject	Optimization	en
Subject	Βελτιστοποίηση	el
Subject	Stl	en
Subject	gcode	en
Subject	stereolithography	en
Subject	Simplify 3d	en
Subject	Creality Slicer	en
Subject	Slicer	en
Subject	overhang angle	en
Subject	3d Printer	en
Subject	Loading conditions	en
Subject	General Electric	en
Subject	Dripping	en
Bibliographic Citation	Δημήτριος Γιαννής, "Τοπολογική βελτιστοποίηση και προσθετική κατασκευή μετάλλου", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2022	el
Bibliographic Citation	Dimitrios Giannis, "Topology optimization and metal additive manufacturing", Diploma Work, School of Production Engineering and Management, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2022	en

Search

Browse

My Space

Topology optimization and metal additive manufacturing

Giannis Dimitrios

Available Files

Services

Export

Share

Statistics

Metadata & Content in a METS Package:

Metadata in Format: