Details

Title: Топологическая оптимизация деталей газотурбинных двигателей, изготавливаемых с применением аддитивных методов производства: выпускная квалификационная работа магистра: направление 15.04.03 «Прикладная механика» ; образовательная программа 15.04.03_07 «Компьютерный инжиниринг и цифровое производство»
Creators: Скалина Марина Константиновна
Scientific adviser: Боровков Алексей Иванович; Жмайло Михаил Александрович
Other creators: Антонова Ольга Владимировна
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт передовых производственных технологий
Imprint: Санкт-Петербург, 2021
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: авиационная промышленность; аддитивные технологии; топологическая оптимизация; снижение массы; расчет прочности; аддитивные материалы; aviation industry; additive technologies; topological optimization; weight reduction; structural strengt; additive materials
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Master
Speciality code (FGOS): 15.04.03
Speciality group (FGOS): 150000 - Машиностроение
Links: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2021/vr/vr21-4649
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: ru\spstu\vkr\11771

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Данная работа посвящена перепроектированию серии кронштейнов с использованием средств топологической оптимизации, в частности кронштейна передачи тяги и системы кронштейнов для блока фильтров и теплообменников, для снижения массы и производства с помощью аддитивных технологий. Задачи, которые решались в ходе проведения работы: 1. Выявление возможностей аддитивной технологии SLM 2. Проведение топологической оптимизации рассматриваемых деталей для изотропной модели материала в двух расчетных системах 3. Перепроектирование кронштейнов и проверка соответствия предъявляемым критериям, а также сравнение результатов, полученных с помощью двух программных обеспечений 4. Исследование зависимости результатов выполнения расчета топологической оптимизации от применения ортотропной модели материала 5. Рассмотрение топологической оптимизации с учетом ортотропии для серии кронштейнов, анализ результатов В ходе работы были получены облегченные конструкции ряда кронштейнов, а также было проверено, удовлетворяют ли они прикладываемым к ним требованиям. Кроме того, на основе проведенных далее в работе исследований удается прийти к выводу о том, что анизотропия поведения оказывает влияние на результаты оптимизации, в связи с чем ее учет в желателен при выполнении определенного вида расчетов, однако для рассматриваемых кронштейнов ее применение не целесообразно, так как оказываемое влияние незначительно. Полученные в рамках работы результаты могут быть использованы при создании современной авиационной техники, а также разработке передовых изделий и систем для других отраслей промышленности.

This work is devoted to the redesign of a series of brackets using topological optimization tools, in particular the traction transmission bracket and the bracket system for the filter unit and heat exchangers, for weight reduction and production using additive technologies. Tasks that were solved in the course of the work: 1. Identifying the possibilities of additive SLM technology 2. Performing topological optimization of the considered parts for an isotropic material model in two computational systems 3. Redesigning the brackets and verifying that they meet the required criteria, as well as comparing the results obtained with the two software solutions 4. Study of the dependence of the results of the calculation of topological optimization on the application of the orthotropic model of the material 5. Consideration of topological optimization taking into account orthotropy for a series of brackets, analysis of the results In the course of the work, lightweight designs of a number of brackets were obtained, and it was also checked whether they meet the requirements applied to them. In addition, on the basis of the studies carried out later in the work, it is possible to conclude that the anisotropy affects the results of optimization, and therefore its consideration is desirable when performing a certain type of calculations, but for the brackets under the study, its use is not advisable due to negligible effect. The results of the research can be used in the creation of modern aviation equipment, as well as the development of advanced products and systems for other industries.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
External organizations N2 All Read
External organizations N1 All
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
Internet Authorized users (not from SPbPU, N2) Read
Internet Authorized users (not from SPbPU, N1)
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 13
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics