Μοντελοποίηση και σχεδιασμός στοιχείων μηχανών και συστημάτων μετάδοσης κίνησης με χρήση συναπτικών δικτύων

Μαυρίκας, Γεώργιος; Mavrikas, Georgios

dc.contributor.author	Μαυρίκας, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Mavrikas, Georgios	en
dc.date.accessioned	2021-05-13T09:53:11Z
dc.date.available	2021-05-13T09:53:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53418
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21116
dc.rights	Default License
dc.subject	Synaptic networks	en
dc.subject	Computational model	en
dc.subject	Design for ageing	en
dc.subject	Design optimisation	en
dc.subject	Design for tolerancing	en
dc.subject	Συναπτικά δίκτυα	el
dc.subject	Μοντελοποίηση	el
dc.subject	Γήρανση υλικών	el
dc.subject	Ανοχές	el
dc.subject	Μεθοδολογία σχεδιασμού	el
dc.title	Μοντελοποίηση και σχεδιασμός στοιχείων μηχανών και συστημάτων μετάδοσης κίνησης με χρήση συναπτικών δικτύων	el
dc.title	Design and modeling of machine elements and power transmission systems using synaptic networks	en
dc.contributor.department	Εργαστήριο Στοιχείων Μηχανών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανολογικός Σχεδιασμός	el
heal.classification	Μεθοδολογίες Σχεδιασμού	el
heal.classification	Engineering design	en
heal.classification	Engineering design--Mathematical models	en
heal.classification	Design	el
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85043209
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2008119490
heal.classificationURI	http://skos.um.es/unescothes/C01016
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-19
heal.abstract	Ξεκινώντας από γενικά προβλήματα που παρουσιάζει το State-of-the-art των σχεδιαστικών μεθόδων αναλύεται και μοντελοποιείται, στην αρχή η έννοια της ιδέας στα διάφορα συστήματα σε ένα πολύ αρχικό και γενικευμένο επίπεδο. Αργότερα εισάγεται η έννοια των Συναπτικών Δικτύων (Synaptic Networks - SN) και ορίζεται ο τρόπος απεικόνισής τους, καθώς και διάφορες λειτουργίες που επιτρέπονται στο επίπεδο της απεικόνισης και μεταφράζουν λειτουργικές αλλαγές στο σύστημα. Αργότερα, ορίζεται η μοναδική κατηγοριοποίηση στα πλαίσια των SN (OCG κατηγοριοποίηση) κι έτσι προτείνεται η ενσωμάτωση των SN στα σύγχρονα CAD και κατ’ επέκταση PLM περιβάλλοντα. Έπειτα, τα SN εφαρμόζονται σε τέσσερα σχεδιαστικά προβλήματα (case studies) οπότε και αναλύονται αυτά παρακάτω. Στο πρώτο, που αφορά στη φθορά των κοπτικών δίσκων του μετροπόντικα, γίνεται εκτενής ανάλυση των μηχανισμών της φθοράς και των συναρτήσεων γήρανσης, ενώ μέσω της κινηματικής και δυναμικής ανάλυσης, σε συνδυασμό με τη γεωμετρία των κοπτικών δίσκων, παράγονται οι κύριες συναρτήσεις της κατασκευής. Τίθενται ο σχεδιαστικός στόχος, που είναι ο σχεδιασμός για ομοιόμορφη φθορά και τέλος δημιουργείται το τελικό SN, ενώ φαίνεται και η αντίστροφη διαδικασία της επίλυσης ενός SN. Η δεύτερη εφαρμογή αφορά στη γήρανση των οδόντων ενός κιβωτίου ελικοπτέρου όπου αρχικά και στο επίπεδο του συναρμολογημένου, ορίζονται οι ιδέες του SN του προβλήματος. Έπειτα, γίνεται εκτενής κινηματική και δυναμική ανάλυση, όπου ταυτόχρονα γίνεται αναφορά στο υπο-SN που μοντελοποιεί την κάθε ανάλυση και στη συνέχεια δημιουργούνται τα μοντέλα της γήρανσης για scuffing, pitting και ανάπτυξη ρωγματώσεων ταυτόχρονα σε μαθηματικό επίπεδο και σε επίπεδο SN. Τέλος συντίθεται το τελικό SN και παρουσιάζονται οι δυνατότητες ευέλικτης διαμόρφωσης ενός SN. Σχετικά με την τρίτη κατά σειρά εφαρμογή των SN, η οποία αφορά στη χρήση των ανοχών σε επίπεδο ενός εξαρτήματος (part), με πρώτη μέριμνα την εκτενή μελέτη των σύγχρονων εργαλείων και των δυνατοτήτων τους. Αναφέρονται οι έλεγχοι που έγιναν στο CAD πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε, για να γίνει κατανοητό τι υπάρχει ήδη και τι χρήζει βελτίωσης. Κατ’ επέκταση παρουσιάζεται η ροή του αλγορίθμου και η δομή των SN που επικοινωνούν τις λειτουργίες του αλγορίθμου. Σχετικά με το τέταρτο πρόβλημα, που είναι η χρήση των SN για την ανάδειξη ενός αλγορίθμου για την ορθή χρήση των ανοχών σε επίπεδο συναρμολογημένου, αρχικά αναφέρεται η σύνδεση των SN στην ανάπτυξη του αλγορίθμου και στη συνέχεια η ροή του αλγορίθμου που υλοποιήθηκε. Τέλος, γίνεται η εφαρμογή του στο συναρμολόγημα της μήτρας χύτευσης (που είναι το case study που επιλέχθηκε) για την ανάδειξη και πιστοποίηση του αλγορίθμου. Στο τέλος της εργασίας, αναφέρονται τα συμπεράσματα από τη χρήση των SN, καθώς επίσης γίνεται αναφορά στις μελλοντικές βλέψεις και τα ερευνητικά σχέδια από αυτό το επίπεδο και πέρα.	el
heal.abstract	The current state-of-the-art in design methodologies either applies to very specific kind of problems, or still requires a really big amount of computational resources due to high complexity of the models. Therefore the engineering design community undertakes the task to simplify the data and simplify the complexity of the design problems, through approaches which balance between mathematical formalisms and human intuition. In the beginning, this diploma thesis underlines the difficulties which are encountered during the design process, mostly from the view of the new and inexperienced engineer. Later, the concept of the idea is introduced and gradually the reader reaches the understanding of the Synaptic Networks (SN) concept. A whole design algebra is built around the SN concept, with the graphic representations, the operations and all the degrees-of-freedom which functionally affect the SN model. Modeling with SN, is a non-classification approach in general, but in order to retain the balance between quantitative and qualitative modeling, there is a single classification of SN ideas, which is the OCG classification. Focusing on the assessment of the necessity of the SN in the real design processes, there main part of the thesis are the four applications of the SN in machine elements, power transmission systems and the wider theory of tolerancing. In the first case, there is an SN application on the modeling of the wear phenomena on the cutting tool of a Tunnel Boring Machine (TBM). The mechanisms of wear, as well as the ageing functions are analysed, while geometry analysis together with the dynamics and kinematics of the cutting process, constitute the system functions. Ageing and system functions are presented through SN ideas and snapses and in the end, they are combined together with the design criterion for equivalent wear, in order to reach a design solution. The second case is about ageing phenomena on working teeth in a helicopter gearbox. Scuffing, pitting and crack propagation models are created both in mathematical and SN level, in order to form the final SN of the ageing phenomena in the gearbox. Apart from this modeling, in the second case, there is a thorough presentation of the flexible capabilities in modifying the SN according to other interesting senarios. Concerning the third SN application, which is about tolerancing in part level, firstly a detailed research on the current CAD tools for tolerancing is presented and later an algorithm for proper use of tolerances is suggested together with the SN model of the algorithm workflow. The fourth case study, is focusing on assembly-level tolerances and a second algorithm is proposed, in order to bridge the gaps that the current state-of-the-art is opposing. For validation and practical reasons, this algorithm is applied on the assembly of an injection moulding die, where each aspect of the tolerancing process is presented. The conclusions are the sum-up of the knowledge for SN that was risen along the way and also the future steps are listed.	en
heal.advisorName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.advisorName	Spitas, Vasilios	en
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Χριστόφορος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Στοιχείων Μηχανών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	86 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true