Детальная информация

Название: Оптимизация конструкций с использованием ферменных структур: магистерская диссертация: 15.04.03
Авторы: Федотова Оксана Александровна
Научный руководитель: Боровков Алексей Иванович
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт прикладной математики и механики
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2016
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: Стержневые системы; Оптимальные процессы; Фермы пространственные
УДК: 624.074.5:681.513.5.015(043.3)
Тип документа: Выпускная квалификационная работа магистра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Код специальности ФГОС: 15.04.03
Группа специальностей ФГОС: 150000 - Машиностроение
DOI: 10.18720/SPBPU/2/v17-201
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети Действие 'Загрузить' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

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.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать Печать Загрузить
Интернет Авторизованные пользователи Прочитать Печать Загрузить
-> Интернет Анонимные пользователи

Статистика использования

stat Количество обращений: 183
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика