Topologioptimering inom Svetsbaserad Additiv Tillverkning : applicerat på Pendelarm för Bandsystem

Autor: Hermansson, Tobias, Lindh, Daniel
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: Examensarbetet har genomförts inom området produktutveckling på institutionen för ingenjörsvetenskap. Delar av arbetet utfördes på produktionstekniskt centrum (PTC).Examensarbetet innefattar undersökning av den kombinerande användningen av topologioptimering och svetsbaserad additiv tillverkning (WAAM) mot en pendelarm från ett bandsystem. Utifrån arbetets syfte skulle följande frågeställningar besvaras: Hur fungerar topologioptimering och WAAM? Hur genomförs topologioptimering med Autodesk Inventor? Går det kombinera topologioptimering och WAAM på ett effektivt sätt? Måste optimerade objekt justeras manuellt för att kunna produceras i den givna WAAM processen? Vidare sattes ett teoretiskt ramverk på WAAM processen, topologioptimering och FEM-analys för att kunna besvara de frågeställningar som angivits. Detta gjordes med målet att få en djupare förståelse för de olika koncepten och hur de används i praktiken. Tillsammans med uppdragsgivaren studerades den produktionsrigg som användes i arbetet samt sattes hållfasthetskrav, verkande krafter och mått på pendelarmen. När dessa punkter var fastställda påbörjades optimeringsprocessen på pendelarmen vilket gjordes med Autodesk Inventor.Optimeringsprocessen bestod av FEM-analys, topologioptimering samt slutgiltig bearbetning mot WAAM processen. Även en kort genomgång av tillverkningsprocessens beredningsparametrar presenteras. Från arbetets syfte formulerades även tre punkter som beskriver att arbetet skulle resultera i En topologioptimerad och tillverkningsmöjlig pendelarm. Analysering mellan den icke optimerade och den optimerade pendelarmen. En analysering av hur topologioptimeringen och WAAM kombineras med hänsyn till angivna begränsningar och krav. I resultatet analyseras den digitala och fysiska modellen utifrånde angivna punkterna, även optimeringsmetodiken analyseras också utifrån implementeringsförmågan och användarvänligheten. Metoden som används i arbetet visar sig vara mycket användbar vid denna form av optimeringsproblem som innefattar enstaka komponenter av lägre geometrisk komplexitet. Slutligen diskuterades olika aspekter från arbetet och hur eventuell förbättring eller utveckling kan implementeras. En reflekterande slutsats ges också utifrån de frågeställningar som presenterades i arbetets början och hur väl de har besvarats
This Bachelor thesis has been carried out in the field of product development in the Department of Engineering. Parts of the thesis was carried out at the Production Technology Centre (PTC). The thesis includes investigation of the combined use of topology optimization and Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) applied on a linking arm for a track system. Based on the purpose of the work, the following questions will be answered: How do topology optimization and WAAM work? How is topology optimization carried out with AutodeskInventor? Is it possible to combine topology optimization and WAAM effectively? Do optimized objects need to be adjusted manually to be produced in the given WAAM process? Furthermore, a theoretical framework was set for the WAAM process, topology optimization and FEM analysis to be able to answer the questions that have been stated previously. This was done with the aim of gaining a deeper understanding of the different concepts and how they are used in practice. Together with the client, the production rig used in the work was studied and strength requirements, acting forces and dimensions of the linking arm were established. Once these points were established, the optimization process on the linking arm begun, which was done in Autodesk Inventor. The optimization process consisted of FEM analysis, topology optimization and final processing towards the WAAM process. A brief review of the manufacturing process's preparation parameters is also presented. From the purpose of the work, three points were also formulated that describe that the work should result in a topology-optimized and manufacturing-possible linking arm. Analysis between the non optimized and the optimized linking arm. An analysis of how the topology optimization and WAAM are combined with regards to specified limitations and requirements. In the results section, the digital and physical model is analysed based on the specified points, the optimization methodology is also analysed based on the implementation ability and user-friendliness. The method used in the work proves to be very useful in this form of optimization problems which include individual components of lower geometric complexity. Finally, various aspects of the work were discussed and how any improvement or developments can be implemented. A reflective conclusion is given based on the questions presented at the beginning of the work and how well they have been answered.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: