dc.contributor.author | Tolis, Dimitrios![]() |
en |
dc.contributor.author | Τόλης, Δημήτριος![]() |
el |
dc.date.accessioned | 2024-02-19T09:10:00Z | |
dc.date.available | 2024-02-19T09:10:00Z | |
dc.identifier.uri | https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58925 | |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26621 | |
dc.rights | Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ | * |
dc.subject | Ισογεωμετρική Ανάλυση | el |
dc.subject | Εξαγωγή Bezier | el |
dc.subject | Σχεδιασμός σε Η/Υ | el |
dc.subject | Διαδραστικό εργαλείο για Η/Υ | el |
dc.subject | Ανάλυση σε Η/Υ | el |
dc.subject | Isogeometric Analysis | en |
dc.subject | Bezier Extraction | en |
dc.subject | Computer-aided design | en |
dc.subject | Computer-aided Engineering | en |
dc.subject | Interactive tool for computer | en |
dc.title | I3GA: an integrated, interactive isogeometric analysis tool in MATLAB for 2D problems | en |
heal.type | bachelorThesis | |
heal.classification | Mechanical Engineering | en |
heal.classification | Mathematics | en |
heal.classification | Computer-aided design | en |
heal.language | en | |
heal.access | free | |
heal.recordProvider | ntua | el |
heal.publicationDate | 2023-10-24 | |
heal.abstract | Nowadays, the most common way of dealing with engineering problems (elasticity, heat transfer, etc.) is to firstly model the problem within a CAD system and then use Finite element method. However, this method shows inevitable errors because the model’s geometry is approximated and does not follow exact geometry with accuracy. In order to eliminate these problems, the method of Isogeometric analysis has been used in the last 15 years. The concept behind isogeometric analysis is that the model’s mesh is the same as the computational; thus, the analysis process is faster and exact. However, codes that provide an integrated CAD/CAE environment do not exist. The goal of this thesis is the creation of a GUI tool in MATLAB environment where the user can create an initial geometry, interacts freely with it, and then executes isogeometric analysis using NURBS basis functions. The program was designed to solve 2D elasticity and heat transfer problem, not only using Isogeometric analysis with NURBS but also with Bézier elements via Bézier extraction method. The latter is a method that decomposes the initial geometry into C0- elements. Furthermore, refinement methods were coded in order to study the mesh accuracy. H- and p- refinements were programmed in which the knots are inserted immediately in knot vectors or interactively on surface. Moreover, the code runs with different forms (constant value or function) of boundary conditions Dirichlet or Neumann. The code was tested using benchmark problems where different kind of refinement were studied. For the studies it was concluded that p-refinement gives satisfying error for less control points but with higher running time than h-refinement. Finally, mesh Adaptivity was studied, where two adaptivity algorithms were programmed for a specific problem. | en |
heal.abstract | Στην εποχή μας, η συνήθης διαδικασία προσομοίωσης ενός προβλήματος μηχανικού (ελαστικότητα, μετάδοση θερμότητας κτλ.) γίνεται με τη χρήση της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων, έχοντας πρώτα μοντελοποιήσει το πρόβλημα σε ένα σύστημα CAD. Ωστόσο, η μέθο δος αυτή παρουσιάζει αναπόφευκτα σφάλματα καθώς προσεγγίζει και δεν ακολουθεί με ακρίβεια τη γεωμετρία του μοντέλου. Για την απάλειψη αυτών των σφαλμάτων τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιείται η μέθοδος της Ισογεωμετρικής ανάλυσης κι ιδιαίτερα στη περίπτωση που οι συναρτήσεις βάσης είναι NURBS Το νόημα της μεθόδου είναι ότι το πλέγμα που χρησιμοποιείται για τη γεωμετρία του μοντέλου είναι το ίδιο με αυτό της ανάλυσης. Ωστόσο δεν υπάρχουν κώδικες που να δημιουργούν ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον CAD CAE. Στόχος της διπλωματικής είναι η δημιουργία ενός εργαλείου GUI στο περιβάλλον του MATLAB στο οποίο ο χρήστης δημιουργεί μια αρχική γεωμετρία, αλληλοεπιδρά ελεύθερα μαζί της και εν συνεχεία πραγματοποιεί την ισογεωμετρική ανάλυση χρησιμοποιώντας συναρτήσεις NURBS Το πρόγραμμα σχεδιάστηκε να λύνει δισδιάστατα προβλήματα θερμότητας και επίπεδης ελαστικότητας, όχι μόνο με τη μέθοδο της Ισογεωμετρικής ανάλυσης χρησιμοποιώντας NURBS αλλά και με την εξαγωγή Bézier η οποία αποσυνθέτει τη γεωμετρία σε C0 στοιχεία. Επίσης προγραμματίστηκαν διαφορετικές τεχνικές εκλέπτυνσης πλέγματος για μεγαλύτερη ακρί βεια. Δοκιμάστηκαν οι h p εκλεπτύνσεις οπού οι κόμβοι εισάγονται είτε στα κομβοδιανύσματα είτε διαδραστικά κατευθείαν πάνω στη γεωμετρία. Επίσης ο κώδικάς προγραμματίστηκε να τρέχει με διαφορετικές μορφές (σταθερή τιμή ή συνάρτηση) συνοριακών συνθηκών Dirichlet ή Neumann Σε ότι αφορά τα αποτελέσματα ο κώδικας μελετήθηκε σε κλασικά benchmark προβλήματα όπου μελετήθηκε η επίδραση διαφορετικού είδους εκλεπτύνσεων στο πλέγμα. Από τη μελέτη διαπιστώθηκε ότι η p εκλέπτυνση δίνει αρκετά ικανοποιητικό σφάλμα για λιγότερα σημεία ελέγχου αλλά ελάχιστα μεγαλύτερο χρόνο προσομοίωσης σε σχέση με τη h εκλέπτυνση. Τέλος, μελετήθηκε η Προσαρμοστικότητα του πλέγματος, όπου αναπτύχθηκαν δύο αλγόριθμοι προσαρμογής του πλέγματος για ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. | el |
heal.advisorName | Provatidis, Christopher | en |
heal.advisorName | Dimitriou, Ioannis | en |
heal.committeeMemberName | Προβατίδης, Χριστόφορος | el |
heal.committeeMemberName | Σπιτάς, Βασίλειος | el |
heal.committeeMemberName | Αντωνιάδης, Ιωάννης | el |
heal.academicPublisher | Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Ταχείας Κατασκευής Πρωτοτύπων και Εργαλείων | el |
heal.academicPublisherID | ntua | |
heal.numberOfPages | 143 σ. | el |
heal.fullTextAvailability | false |
Οι παρακάτω άδειες σχετίζονται με αυτό το τεκμήριο: