Vývoj metodiky a optimalizace návrhu 3D tištěných dílů

Abstract

Tato práce se zabývá topologickou optimalizací za použití metody konečných prvků ve spolupráci s výrobní technologií kovového 3D tisku. Metody jsou aplikovány na součást ovládání leteckého turbohřídelového motoru. Součástí práce je analýza silového působení na původní díl. Proces topologické optimalizace vedl k vzniku několika variant nové geometrie zadaného dílu. Jednotlivé varianty následně prošly zpětnou pevnostní analýzou metodou konečných prvků. Cílem práce je vytvoření geometrie s lepšími mechanickými vlastnostmi a případné úspory hmotnosti. Závěrem je diskutována i ekonomická stránka problému.

The thesis deals with topological optimization using finite element method in cooperation with the production technology of metallic 3D printing. The methods are applied to gas turbine engine control. Part of the thesis is the analysis of the force effect on the original part. The process of topological optimization led to the creation of several variants of the new geometry of the given part. The individual variants subsequently underwent a back-strength analysis by finite element method. The aim of the thesis is to create a geometry with better mechanical properties and possible weight savings. Finally, the economic aspect of the problem is discussed.