Βελτιστοποίηση σχήματος για προσθετική κατασκευή με τη μέθοδο LPBF και επιβεβαίωση σχεδιασμού στο λογισμικό ANSYS

Καλογεράκης, Δημήτριος; Kalogerakis, Dimitrios

dc.contributor.author	Καλογεράκης, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Kalogerakis, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2025-01-08T10:14:34Z
dc.date.available	2025-01-08T10:14:34Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60643
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28339
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Τρισδιάστατη εκτύπωση	el
dc.subject	Προσθετική κατεργασία	el
dc.subject	Τοπολογική βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Προσομοίωση εκτύπωσης	el
dc.subject	3d printing	en
dc.subject	Additive manufacturing	en
dc.subject	Topology optimization	en
dc.subject	Printing simulation	en
dc.title	Βελτιστοποίηση σχήματος για προσθετική κατασκευή με τη μέθοδο LPBF και επιβεβαίωση σχεδιασμού στο λογισμικό ANSYS	el
dc.title	Shape optimization for LPBF printing and design verification using ANSYS	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Σχεδιασμός Για Προσθετική Κατεργασία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-11
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια η προσθετική κατασκευή ή προσθετική κατεργασία ή τρισδιάστατη εκτύπωση έχει υπάρξει μια από τις πιο ταχύτατα αναπτυσσόμενες τεχνολογίες στον τομέα των μηχανολογικών κατασκευών. Αυτό συμβαίνει γιατί έχει βρει εφαρμογή σε πάρα πολλές διαφορετικές βιομηχανίες και προσφέρει δυνατότητες που οι παλαιότερες συμβατικές κατεργασίες δεν θα μπορούσαν ποτέ να παρέχουν. Ωστόσο, σαν τεχνολογία είναι ακόμα σε στάδιο ανάπτυξης και σιγά σιγά γίνεται η αισθητή η ανάγκη αφενός για βαθύτερη κατανόησή της και αφετέρου η ανάγκη για επιμόρφωση των μηχανικών-σχεδιαστών σχετικά με το πως μπορούν να την αξιοποιήσουν. Πάνω σε αυτό το κομμάτι, δηλαδή τον σχεδιασμό για προθετική κατεργασία (DfAM : Design for Additive Manufacturing), έρχεται να συνεισφέρει η παρούσα διπλωματική εργασία μέσα από την οποία διερευνήθηκαν οι δυνατότητες του λογισμικού nTopology για την επεξεργασία γεωμετριών προς μείωση βάρους του τελικού παραγόμενου τεμαχίου. Έπειτα έγινε επιβεβαίωση του σχεδιασμού με χρήση της σουίτας “Additive” του λογισμικού ANSYS, μέσα από προσομοίωση της διαδικασίας εκτύπωσης LPBF (Laser Powder Bed Fusion) η οποία έδωσε μια πρόβλεψη για τις παραμένουσες τάσεις (οι οποίες θα αναπτυχθούν κατά την εκτύπωση του τεμαχίου) και τις παραμορφώσεις που θα προκαλέσουν. Η επιβεβαίωση του σχεδιασμού έγινε σε δύο συνιστώσες, αφενός ότι οι παραμένουσες τάσεις δεν υποβαθμίζουν την αντοχή του τεμαχίου και αφετέρου ότι το τεμάχιο μπορεί να κατασκευαστεί εντός προδιαγεγραμμένων γεωμετρικών ανοχών. Στις περιπτώσεις όπου υπήρξε αστοχία στα παραπάνω, έγιναν προτάσεις για επανασχεδιασμό του τεμαχίου οι οποίες θα πρέπει με τη σειρά τους να επιβεβαιωθούν δίνοντας έτσι επαναληπτικό χαρακτήρα στην όλη διαδικασία.	el
heal.abstract	Over the last years additive manufacturing has been one of the most rapidly advancing technologies in the field of mechanical structures. This is because it has found application in many different industries thanks to its capabilities, previously thought impossible with the use of conventional manufacturing technologies. However, as a technology it is still in a development stage and slowly it is becoming apparent, on the one hand the need for deeper understanding of the technology and on the other, the need for education of engineers-designers on how to make the most out of it. It is exactly on this point where this thesis contributes, namely on Design for Additive Manufacturing (DfAM). In this thesis the capabilities of the software nTopology were explored, in order to lightweight a given geometry after which, the result was imported into the software ANSYS where, using its “Additive” suite, a simulation of the LPBF process took place. The simulation gave a prediction for the residual stresses that occur during the printing process along with their associated deformations. The verification of the final design came in two ways: first it was verified whether the residual stresses downgrade the part’s strength and second whether the part can be produced within specified geometric tolerances. If the part failed in either or both of these ways, suggestions for its redesign were made, the results of which would also need to be verified giving the whole process a repeating character.	en
heal.advisorName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	86 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false