Προσθετική κατασκευή ταχύπλοου σκάφους υπό κλίμακα με τη μέθοδο των συμπλεκτικών συνδέσμων για τη συναρμολόγηση της γάστρας

Κούκουρας, Μιχαήλ

Additive manufacturing of a speedboat under scale with the method of interlocking joints for the assembly of the hull

Διπλωματική εργασία

Author

Κούκουρας, Μιχαήλ

Date

2024-02-22

Advisor

Δημητρέλλου, Σωτηρία

Διπλωματική Εργασία (6.634Mb)

Keywords

Προσθετική κατασκευή ; Τρισδιάστατη εκτύπωση ; Τρισδιάστατη σχεδίαση ; Μοντέλο ταχύπλοου σκάφους ; Συμπλεκτικοί σύνδεσμοι ; Προεκτίμηση αντίστασης γάστρας

Abstract

Η Διπλωματική Εργασία πραγματεύεται την τρισδιάστατη σχεδίαση ενός ταχύπλοου σκάφους και την κατασκευή του υπό κλίμακα μοντέλου με χρήση της τεχνολογίας της Προσθετικής Κατασκευής. Στα αρχικά κεφάλαια γίνεται η εισαγωγή στην Προσθετική Κατασκευή, γνωστή και ως Τρισδιάστατη Εκτύπωση, και περιγράφονται οι κύριες μέθοδοι όπως έχουν κατηγοριοποιηθεί από τον International Standards Organization. Αναλύονται επίσης τα σχετικά εργαλεία - λογισμικά για την ψηφιακή μοντελοποίηση, καθώς και ο σχεδιασμός συμπλεκτικών συνδέσμων ως εργαλείο για τη συναρμολόγηση εκτυπωμένων κομματιών. Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται η διαδικασία της τρισδιάστατης σχεδίασης του ταχύπλοου σκάφους με χρήση των λογισμικών Rhinoceros και Fusion 360, και στη συνέχεια περιγράφεται η τρισδιάστατη εκτύπωση του μοντέλου του σκάφους υπό κλίμακα 1:5, διαχωρισμένου σε εννέα επιμέρους τμήματα. Στο κεφάλαιο 4 περιγράφεται η διαδικασία της μετ’επεξεργασίας και συναρμολόγησης του εκτυπωμένου μοντέλου και αναφέρονται διάφορες αστοχίες που προέκυψαν. Στο κεφάλαιο 5 γίνεται προεκτίμηση της αντίστασης του μοντέλου του ταχύπλοου σκάφους σε κανονικές διαστάσεις, αλλά και του μοντέλου υπό κλίμακα με τη χρήση του λογισμικού Maxsurf. Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και οι προτάσεις για αξιοποίηση των αποτελεσμάτων της εργασίας και μελλοντική έρευνα.

Abstract

The Diploma Thesis deals with the 3D design of a speedboat and the construction of its scale model using Additive Manufacturing technology. The initial chapters introduce Additive Manufacturing, also known as 3D Printing and describe the main methods as categorized by the International Standards Organization. The relevant tools - software for digital modelling are also analysed, as well as the design of interlocking joints as a tool for assembling printed parts. Chapter 3 presents the process of 3D design of the speedboat using Rhinoceros and Fusion 360 software, and then describes the 3D printing of the 1:5 scale model of the speedboat, divided into nine individual sections. Chapter 4 describes the meta-processing and assembly process of the printed model and reports on various failures that occurred. In chapter 5, the hull resistance is calculated for the model of the speedboat in normal dimensions and the scale model using the Maxsurf software. Finally, conclusions and recommendations for utilization of the results of the thesis and future research are presented.