|
Author
Vilana García-Ovies, Ignacio
|
Abstract
L’altíssima competitivitat dins de la indústria del disseny mecànic obliga als enginyers a buscar noves solucions als problemes, per ser capaços de proposar resultats innovadors i millors que els de la competència. En molts casos, s’opta per el canvi de material, les condicions del problema o bé es dissenya un sistema totalment nou. No obstant, existeix una eina que permet optimitzar la geometria de la peça per adequar-la al sistema on es troba, i és l’optimització topològica.
Aquesta tecnologia pot definir-se com el canvi de la distribució del material en una peça amb l’objectiu d’optimitzar un objectiu específic, com pot ser la rigidesa al quocient de massa. Partint de la geometria inicial amb un tipus de càrrega aplicada, la simulació elimina totes aquelles parts de la peça sotmeses a menor tensió, les quals la seva eliminació no influeix de forma significativa les tensions en els elements restants. D’aquesta forma, es redueix de forma considerable el pes de l’estructura, la qual cosa pot resultar crucial en, per exemple, la indústria de l'automobilisme o l’aeronàutica.
Degut a les complexes geometries proposades després de l'optimització de la topologia, juntament amb les limitacions de fabricació dels mètodes tradicionals, és obligat l’ús de noves tecnologies, com és la fabricació additiva. Aquest mètode ofereix una gran versatilitat de disseny, ja que basa el seu sistema en la impressió capa per capa de la peça, reduint en gran mesura el material necessari. A més, aquest mètode permet imprimir amb la mateixa facilitat tant peces simples com complexes, sense necessitat de processos o operacions intermedis.
No obstant, aquest mètode de fabricació necessita d’una tecnologia que no està a l’abast de tothom, a més de no assegurar ni la repetibilitat ni la precisió de fabricació que sí ofereixen els mètodes tradicionals, motiu que perjudica la seva aplicació en industries que requereixen d’una alta qualitat.
L’objectiu d’aquest projecte és la optimització de la topologia d’una biga simple, realitzar el assajos mecànics i simulacions corresponents amb l’ajuda de software CAD, i comprovar així el funcionament i prestacions d’aquesta tecnologia. Obtinguts els dissenys proposats per la simulació, es realitza un estudi de la fabricació additiva, on s’analitzen els diferents mètodes d’impressió i la seva implicació en els resultats mecànics de la peça optimitzada.
|
|
