Совершенствование геометрического моделирования силовых элементов конструкций летательного аппарата

1.

Совершенствование
геометрического
моделирования
силовых
элементов
конструкций
летательного
аппарата
Студент: Припадчева Д. А.
Научный руководитель: Горбунов А. А.

2.

Задачи исследования
1.
2.
3.
Анализ процесса
топологической
оптимизации электронной
модели элементов силовой
конструкции ЛА и
существующих методов
подготовки топологически
оптимизированных
электронных моделей
изделий к их изготовлению с
использованием аддитивных
технологий
Разработка методики и
алгоритмов
формирования
геометрических моделей
элементов силовых
конструкций ЛА для их
аддитивного
производства на основе
послойного сглаживания
контуров с учётом
топологической
оптимизации
Апробация
предложенной
методики и
алгоритмов
послойного
сглаживания
контуров изделия

3.

Визуализация
слоя нанесения
порошка:
а.
а – целой ракелью
б – повреждённой
ракелью
б.

4.

Экспериментальная
модель

5.

1.
1 – оптимизировнная
не сглаженная
модель
2 – оптимизированная
сглаженная модель
2.
3 – модель,
спроектированная
на основе
оптимизированной
3.

6.

CAD
Этапы создания детали
STL
Валидация геометрии
модели
Компоновка рабочей
камеры
Генерация послойного
представления
CAM
Анализ послойной
шероховатости
Послойное сглаживание
модели
Проектирование оснастки
Генерация послойного
представления
G-код
ПО
станка
Проверка аппаратной
совместимости
Подготовка управляющих
команд
Этапы подготовки
производства с
применением послойного
сглаживания
Проектирование

7.

Алгоритм послойного сглаживания

8.

Схема алгоритма
методики послойного сглаживания
Начало ⟶ 1. Ввод: трёхмерная модель изделия ⟶
2. Ввод: шаг первого слоя, шаг последующих слоёв,
высота модели, имя твёрдого тела модели, имя
начальной плоскости ⟶
3. Формирование и сглаживание слоёв ⟶
4. Удаление исходного тела модели ⟶
5. Начало цикла формирования твердотельных слоёв
до n = количество слоёв ⟶
6. Формирование твердотельного слоя ⟶
7. Конец цикла формирования твердотельных слоёв ⟶
8. Вывод: твердотельное послойное представление
модели ⟶ Конец

9.

Исследуемое
изделие

10.

Показатель
Уменьшение
расчётной КЭ Сглаживание
сетки до
геометрии
показателя инструментами
погрешности
САПР
печати
Использование
результатов
топологической
оптимизации в
качестве
шаблона
Разработанная
методика
послойного
сглаживания
геометрии
модели
Необходимое
количество
операций
0
155
38
14
Затраченное
машинное
время, ч
н/д
0
0
0,25
Затраченные
человеко-часы, ч
0
4
1,5
0,25
Геометрическое
отклонение
геометрии от
исходной, %
0
13,95
13,8
6,2

11.

Спасибо
за внимание!