Details

Федотова, Оксана Александровна. Оптимизация конструкций с использованием ферменных структур [Электронный ресурс]: магистерская диссертация: 15.04.03 / О. А. Федотова; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Институт прикладной математики и механики; науч. рук. А. И. Боровков. — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 3,37 МБ). — Санкт-Петербург, 2016. — Загл. с титул. экрана. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение). — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/v17-201.pdf>. — <URL:http://doi.org/10.18720/SPBPU/2/v17-201>.

Record create date: 3/15/2017

Subject: Стержневые системы; Оптимальные процессы; Фермы пространственные

UDC: 624.074.5:681.513.5.015(043.3)

Collections: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция

Links: DOI

Allowed Actions: Read You need Flash Player to read document

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Использование стержневой структуры позволяет оставлять материал там, где это действительно необходимо, что позволяет расходовать материал более разумно и ответственно. Такие структуры вариативны, сечения элементов могут иметь различные формы, сам тип структуры также может быть разным. Такой тип конструкции был заимствован из природы вследствие наблюдения за животными и растениями. В результате замены сплошной структуры на стержневую масса исследуемых конструкций уменьшилась на 25-35%, при этом напряжения в конструкциях не превышали допустимые. Топологическая оптимизация позволяет убрать лишний материал с условием неразрывности контура фигуры, но не каждая внутренняя составляющая полученного объёма несёт нагрузку и является необходимой. Стержневые структуры позволяют максимально эффективно использовать материал, так как конструкция получается не сплошной. Аддитивные технологии позволяют создавать детали со сложной геометрией, изготовление которых традиционными способами весьма затруднительно. Метод основан на послойном добавлении материала. Промышленный дизайн подразумевает необходимость подгонять изделие таким образом, чтобы избежать трудностей в производстве и уменьшить стоимость. Применение аддитивных технологий позволяет избегать компромисса между сложностью производства и функциональностью и эффективностью детали и средств на её изготовление, таким образом топологическая оптимизация становится важным этапом разработки конструкции. Вполне логичным следствием возможности проводить топологическую и параметрическую оптимизацию конструкции является переход к стержневой структуре (lattice structure), напоминающей структуру химических элементов с их связями.

Industrial design means that the product has to be constructed according to production features. For example, when the detail is supposed to be stamped, designer should consider condition of stamping and this makes restrictions for design. Using additive technologies we can avoid compromise between the difficulties of production and the functionality of the detail. So that topological optimization becomes an important stage of the design details. It is obvious that the next step after topological and shape optimization is transition to lattice strictures, which are familiar to the structure of chemical elements. Such structures can be changed in bounds of detail by changing periodicity or shape of lattice. As result of replacement solid structure to lattice weight reduction was 25% for aluminum wheel drive, 54% for cylinder and 32% for plastic wheel drive. Such weight reduction have implications for properties of automotive suspension. Additive technologies allow us to produce details with complicated geometry, which can not be produced in traditional way. This method is based on adding material ply by ply. New ways of manufacturing like additive technologies can help us to reduce the quantity of material used for production of the details and they give us more freedom in designing details, so they can be more effective and cheaper.

Document access rights

Network User group Action
FL SPbPU Local Network All Read
-> Internet All Read

Document usage statistics

stat Document access count: 160
Last 30 days: 3
Detailed usage statistics