Details

Предметом исследования в данной работе является определение оптимальной конфигурации угловой укладки полимерного образца. Работа направлена на разработку математической модели, позволяющей прогнозировать механические характеристики FDM – изделия заданной формы в зависимости от стратегии его послойного заполнения с последующей верификации модели и определением оптимальных параметров укладки, обеспечивающих эффективное распределение выбранных прочностных характеристик. Задачи, решаемые в ходе исследования: 1. Анализ научных и литературных данных о методах укладки FDM изделий 2. Формирование физических допущений и уравнений, описывающих взаимосвязь напряжений и деформаций и угла укладки. 3. Разработка математической модели, позволяющей прогнозировать механические характеристики FDM – изделия в зависимости от стратегии его послойного заполнения. 4. Проведение серии расчётных экспериментов по определению механических свойств. 5. Проведение сравнительного анализа расчётных и реальных данных 6. Выявление оптимального образца с наилучшим набором прочностных характеристик.

The subject of this research is the determination of the optimal fiber lay-up angle configuration for a polymer specimen. This work is aimed at developing a mathematical model capable of predicting the mechanical characteristics of an FDM-manufactured product of a given shape depending on its infill strategy, followed by model verification and the identification of optimal lay-up parameters that ensure an effective distribution of the selected strength properties. The objectives addressed in the course of this study are as follows: 1.     Analysis of the scientific and technical literature on lay-up methods for FDM-produced parts. 2.     Formulation of physical assumptions and governing equations describing the relationship between stresses and strains, and the lay-up angle. 3.     Development of a mathematical model to predict the mechanical characteristics of an FDM product as a function of its layer-by-layer infill strategy. 4.     Conducting a series of computational experiments to determine mechanical properties. 5.     Performing a comparative analysis of the calculated and experimental data. 6.     Identification of the optimal specimen exhibiting the best combination of strength characteristics. 7.     Formulation of practical recommendations for improving the results obtained based on the conducted research.

• 1 ВВЕДЕНИЕ
• 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
  • 2.1 Топология заполнения
    • 2.1.1 Стратегии заполнения
• 3 РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ
  • 3.1 Гомогенизация изделия
  • 3.2 Программная среда и методика проведения испытания
    • 3.2.1 Информационная модель
    • 3.2.2 Material Designer
    • 3.2.3 Аналитическая гомогенизация
    • 3.2.4 Конечно – элементная гомогенизация
    • 3.2.5 Свойства ортотропного линейно – упругого материала
  • 3.3 Аппарат вычисления напряжений и деформаций в ANSYS
  • 3.4 Обратная схема Эйлера
• 4 РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ ANSYS
• 5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• 6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ