Τοπολογική βελτιστοποίηση εξαρτημάτων βιομηχανικού μηχανισμού και μελέτη κατασκευασιμότητας
| dc.contributor.advisor | Καραλέκας, Δημήτριος | |
| dc.contributor.author | Σαβούρδος, Ανδρέας | |
| dc.date.accessioned | 2021-05-13T06:16:13Z | |
| dc.date.available | 2021-05-13T06:16:13Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.identifier.uri | https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/13437 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26267/unipi_dione/860 | |
| dc.description.abstract | Η ανάγκη της σύγχρονης κατασκευαστικής βιομηχανίας για σύντομους και αποδοτικούς κύκλους ανάπτυξης νέων προϊόντων, σε συνδυασμό με την απαίτηση για ελαχιστοποίηση της άσκοπης κατανάλωσης πόρων, έχουν οδηγήσει στην αξιοποίηση εξειδικευμένης μεθοδολογίας και τεχνολογικών εργαλείων. Παράλληλα ο αυξημένος ανταγωνισμός, ωθεί τους κατασκευαστές να επιτύχουν προϊόντα υψηλών επιδόσεων και αυξημένης δομικής απόδοσης. Έτσι αναπόφευκτα, το ενδιαφέρον της βιομηχανίας έχει στραφεί σε διαδικασίες βελτιστοποίησης των κατασκευών και ειδικότερα στο στάδιο του σχεδιασμού, πριν από οποιαδήποτε διαδικασία παραγωγής πρωτοτύπων. Στόχος των διαδικασιών βελτιστοποίησης, είναι η παραγωγή προϊόντων που θα έχουν την ελάχιστη δυνατή μάζα, τη μέγιστη δυνατή στιβαρότητα και θα αποτελούν εφικτές, λειτουργικές και ασφαλείς λύσεις. Μια από τις μεθόδους βελτιστοποίησης που εφαρμόζεται στις περισσότερες των περιπτώσεων και αναγνωρίζεται για την ποιότητα των αποτελεσμάτων της, είναι αυτή της τοπολογικής βελτιστοποίησης. Στην συγκεκριμένη εργασία, έγινε αρχικά μία περιγραφή των βασικών υπολογιστικών εργαλείων (CAD,CAE,CAM) που χρησιμοποιούνται σε κάθε μελέτη τοπολογικής βελτιστοποίησης και κατασκευής μηχανολογικών εξαρτημάτων. Στη συνέχεια αναλύθηκαν τα χαρακτηριστικά της τοπολογικής βελτιστοποίησης και πιο συγκεκριμένα της μεθόδου SIMP, που χρησιμοποιείται από τα περισσότερα εμπορικά λογισμικά. Για την εφαρμογή της μεθοδολογίας, αξιοποιήθηκαν δύο βασικά εξαρτήματα από τον ογκομετρικό μηχανισμό βιομηχανικής μηχανής πλήρωσης υγρών προϊόντων. Συγκεκριμένα, έγινε ο σχεδιασμός, η στατική ανάλυση και η βελτιστοποίηση των εμβόλων του μηχανισμού και του φορείου τους, με τη χρήση των λογισμικών SOLIDWORKS 2020 και SOLIDWORKS Simulation 2020 αντίστοιχα. Ακολούθως, έγινε η επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων της τοπολογικής βελτιστοποίησης μέσω επόμενης στατικής ανάλυσης για τα δύο εξαρτήματα. Τέλος πραγματοποιήθηκε η μελέτη κατασκευασιμότητας των βελτιστοποιημένων εξαρτημάτων, αναλύθηκαν οι εναλλακτικές επιλογές και έγινε κατασκευή του βελτιστοποιημένου εμβόλου με προσθετική μέθοδο FDM. | el |
| dc.format.extent | 49 | el |
| dc.language.iso | el | el |
| dc.publisher | Πανεπιστήμιο Πειραιώς | el |
| dc.rights | Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ | * |
| dc.title | Τοπολογική βελτιστοποίηση εξαρτημάτων βιομηχανικού μηχανισμού και μελέτη κατασκευασιμότητας | el |
| dc.type | Master Thesis | el |
| dc.contributor.department | Σχολή Ναυτιλίας και Βιομηχανίας. Tμήμα Βιομηχανικής Διοίκησης και Tεχνολογίας | el |
| dc.description.abstractEN | The rising need of the modern construction industry for short and efficient new product development cycles (NPD), combined with the requirement for minimum consumption of resources, have led to the use of specialized methodology and technological tools. At the same time, the intense competition pushes the manufacturers to achieve products with high performance and increased structural efficiency. So inevitably, industry interest has shifted to optimization processes and especially to the design stage, before any prototyping process. The goal of optimization is the manufacturing of products that will have the minimum possible mass, the maximum possible robustness and will be feasible, functional and safe solutions. One of the optimization methods that is applied in most cases and is recognized for the quality of its results, is that of topology optimization. In this work, a description of the basic computational tools (CAD, CAE, CAM) utilized in every topology optimization and construction study of mechanical components, was initially made. Consequently, the characteristics of topology optimization were analyzed, and more elaborately those of the SIMP method, used by most commercial software. For the application of the methodology, two main components of the volumetric mechanism of an automatic industrial liquid filling machine were utilized. Specifically, the design, static analysis and optimization of the pistons and their base plate were carried out, using SOLIDWORKS 2020 and SOLIDWORKS Simulation 2020 software, respectively. Subsequently, the results of topology optimization were confirmed through another static analysis for each component. Finally, the manufacturability study of the optimized components was carried out, the alternatives were analyzed, and the optimized piston was constructed using the FDM additive manufacturing method. | el |
| dc.contributor.master | Βιομηχανική Διοίκηση και Τεχνολογία | el |
| dc.subject.keyword | Τοπολογική βελτιστοποίηση | el |
| dc.subject.keyword | Βελτιστοποίηση | el |
| dc.subject.keyword | Βιομηχανικός μηχανισμός | el |
| dc.subject.keyword | Στατική ανάλυση | el |
| dc.date.defense | 2021-05-11 |
Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο
Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές
-
Τμήμα Βιομηχανικής Διοίκησης και Τεχνολογίας
Department of Industrial Management and Technology
Εκτός από όπου διευκρινίζεται διαφορετικά, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα