Μοντελοποίηση μεταλλικού αφρού με την χρήση των προγραμμάτων Matlab και ANSYS

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την μελέτη και μοντελοποίηση μεταλλικών αφρών καθώς και πορωδών υλικών με την χρήση των προγραμμάτων Matlab και ANSYS. Στόχος της εργασίας αυτής είναι η μηχανική ανάλυση των μεταλλικών αφρών, αλλά και των πορωδών υλικών, θέτοντας τις παραμέτρους που χρειάζονται για την μοντελοποίηση τους. Το πρώτο κεφάλαιο περιγράφει τα μέταλλα και τα μεταλλικά υλικά γενικά, καθώς για την παραγωγή των μεταλλικών αφρών αξιοποιούνται συμπαγή μέταλλα. Το δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζει τους μεταλλικούς αφρούς, τα χαρακτηριστικά τους, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τους καθώς και μια μικρή ιστορική αναδρομή αυτών. Το τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζει τους τρόπους παραγωγής των μεταλλικών αφρών για την κατανόηση των νέων αλλά και παλαιών μεθόδων παρασκευής. Το τέταρτο κεφάλαιο αναφέρεται στις ιδιότητες των μεταλλικών αφρών καθώς και στις εφαρμογές στις οποίες εμφανίζονται. Οι μεταλλικοί αφροί έχουν σαν κοινό γνώρισμα την χαμηλή πυκνότητα σε συνδυασμό με ακουστικές, θερμικές, ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες. Με τον τρόπο αυτό στο πέμπτο κεφάλαιο αναφέρονται κάποιες γενικές αρχές των πεπερασμένων στοιχείων για την καλύτερη κατανόηση της μοντελοποίησης που θα γίνει. Το έκτο κεφάλαιο αναφέρεται στην παρουσίαση των αλγορίθμων των οποίων δημιουργήθηκαν στο Matlab και στο ANSYS για την παρασκευή του μοντέλου, καθώς είναι σημαντική η ανάλυση των αλγορίθμων και των σκέψεων πάνω στο κομμάτι της μελέτης. Τέλος, στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των πιθανών συνδυασμών που μπορούσαν να δημιουργηθούν αλλά και τα συμπεράσματα τα οποία προέκυψαν από τα αποτελέσματα αυτά.