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Estructuras de Rejilla Híbridas de Metal/Compuesto: Diseño para Fabricación Aditiva

Autores: Di Caprio, Francesco; Acanfora, Valerio; Franchitti, Stefania; Sellitto, Andrea; Riccio, Aniello

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Estructuras de Rejilla Híbridas de Metal/Compuesto: Diseño para Fabricación Aditiva


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Papel
Herramienta numérica
Diseño
Optimización
Estructuras híbridas de compuestos/metales
Fabricación Aditiva por Capas
Enrollado de Filamento
ANSYS
ModeFrontier
Rutina
Lenguaje de Diseño Paramétrico de Ansys
Modelo geométrico
Rendimiento estructural
Parámetros metálicos de celosía
Parámetros compuestos
Comportamiento mecánico
Estructura metálica convencional

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta una herramienta numérica desarrollada para el diseño y la optimización de estructuras híbridas compuestas/metálicas axiales simétricas. Se asume que las estructuras definidas se producen mediante dos procesos diferentes: Fabricación Aditiva por Capas (ALM) para las partes metálicas y Enrollado de Filamento (FW) para las partes compuestas. El procedimiento de optimización definido implica dos software específicos: ANSYS y ModeFrontier. El primero está dedicado a la producción de los modelos geométricos y de elementos finitos, al análisis estructural y al posprocesamiento, centrándose en la definición de las Celdas Unitarias para el modelado de la parte metálica. El segundo se dedica a la definición del mejor conjunto de diseño y, por lo tanto, a la gestión del flujo de optimización. El núcleo del procedimiento numérico desarrollado es la rutina basada en el Lenguaje de Diseño Paramétrico de Ansys (APDL), que permite una generación automática de cualquier modelo geométrico definido por un conjunto de diseño genérico. El procedimiento desarrollado es capaz de elegir el mejor diseño, en términos de rendimiento estructural, cambiando los parámetros metálicos de la red (número de celdas unitarias y su topología) y los parámetros compuestos (número de capas y su orientación). La herramienta numérica introducida se ha utilizado para diseñar varias configuraciones de estructuras híbridas. Estas configuraciones se han analizado en términos de comportamiento mecánico bajo condiciones de contorno específicas y se han comparado con estructuras metálicas convencionales similares.

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