Συγκριτική μελέτη βελτιστοποίησης τοπολογίας εξαρτημάτων με κριτήριο την κατασκευασιμότητά τους σε προσθετικές κατασκευές
Comparative study of topology optimization on parts with criterion the manufacturability on additive manufacturing
Λέξεις-κλειδιά
Τρισδιάστατη εκτύπωση ; Προσθετική κατασκευή ; Βελτιστοποίηση τοπολογίας ; 3D PrintingΠερίληψη
Η τoπολογική βελτιστοποίηση αποτελεί έναν καινοτόμο τρόπο αυτοματοποιημένου σχεδιασμού εξαρτημάτων με μικρότερη μάζα και ίδιες μηχανικές ιδιότητες από τον αρχικό τους σχεδιασμό. Η κατασκευαστιμότητά τους ήταν δύσκολη, έως και ακατόρθωτη, με τους
συμβατικούς τρόπους κατασκευής, λόγω των περίπλοκων γεωμετριών, αλλά πλέον οι τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης έχουν επιτρέψει την κατασκευή αυτών τον περίπλοκων εξαρτημάτων. Αρχικά, στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρουσιάζεται στο θεωρητικό μέρος οι τρόποι βελτιστοποίησης εξαρτημάτων με έμφαση στην βελτιστοποίηση τοπολογίας. Έπειτα παρουσιάζονται τα προγράμματα που επιλέχθηκαν για σύγκριση και τύπος βελτιστοποίησης τοπολογίας που χρησιμοποιούν τα λογισμικά τους. Εν συνεχεία αναφέρονται και οι τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης που υπάρχουν διαθέσιμες στη βιομηχανία. Τέλος παρουσιάζεται η μεθοδολογία που θα ακολουθηθεί και τα βήματα για την πειραματική διαδικασία. Για την πειραματική διαδικασία πραγματοποιούνται οι μελέτες τοπολογικής βελτιστοποίησης με ίδια δεδομένα και στα τρία λογισμικά για να είναι παρόμοιες οι μελέτες. Αφότου πραγματοποιηθούν οι μελέτες και γίνει η εξαγωγή των τελικών σχεδίων, εκτυπώνονται τα δοκίμια και γίνονται τα πειράματα κάμψης. Τέλος, πραγματοποιείται σύγκριση των αποτελεσμάτων και συζήτηση για την ανασκόπηση της εργασίας. Επίσης αναγράφονται τα προβλήματα που παρουσιάστηκαν όπως και οι μελλοντικές έρευνες που μπορούν να πραγματοποιηθούν στο τομέα της βελτιστοποίησης τοπολογίας και των προσθετικών κατασκευών.
Περίληψη
Topological optimization is an innovative way of automated design of parts with less mass and same mechanical properties than their original design. Their manufacturability was difficult, even impossible, with conventional manufacturing methods, due to the complex geometries, but now 3D printing technologies have made it possible to manufacture these complex parts. Initially, in this thesis, the methods of component optimization are presented in the theoretical part with an emphasis on topology optimization. The programs selected for comparison and the type of topology optimization their software uses are then presented. Then the 3D printing technologies available in the industry are mentioned. Finally, the methodology to be followed and the steps for the experimental process are presented. For the experimental process, the topological optimization studies are carried out with the
same data in all three software to make the studies similar. After the studies are done and the final designs are exported, the test pieces are printed and the bending tests are done. Finally, a comparison of the results and a discussion of the review of the work are carried out. Also listed are the problems presented as well as future research that can be carried out in the field of topology optimization and additive manufacturing.
Αριθμός σελίδων
78Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Μηχανολόγων ΜηχανικώνΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές