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Progettazione, comportamento meccanico e ottimizzazione topologica di strutture cellulari metalliche realizzate mediante processi additivi = Design, mechanical behavior and topology optimization of metallic lattice structure fabricated by Additive Manufacturing

Leonardo Politi

Progettazione, comportamento meccanico e ottimizzazione topologica di strutture cellulari metalliche realizzate mediante processi additivi = Design, mechanical behavior and topology optimization of metallic lattice structure fabricated by Additive Manufacturing.

Rel. Giovanni Maizza. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Meccanica, 2018

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Abstract:

In questo lavoro di tesi sono state prodotte ed analizzate varie architetture di strutture cellulari reticolari con lo scopo di correlare i parametri geometrici delle singole celle con le proprietà meccaniche in campo elastico. Lo studio si basa su un workflow innovativo di progettazione per componenti meccanici integrati in modo parziale o totale con strutture cellulari reticolari. I provini sono stati progettati e realizzati utilizzando una polvere di alluminio AlSi10Mg con l’ausilio della tecnologia “Direct Metal Printing” e poi sottoposti a prove di compressione. I nodi di connessione del reticolo sono stati concepiti come regioni sferiche e, per la prima volta, si intendono come diretti responsabili delle proprietà meccaniche. I risultati sperimentali evidenziano interessanti prestazioni meccaniche dei reticoli. In particolare, queste ultime sono state correlate con i principali parametri geometrici di reticolo introdotti nei moderni software di progettazione dedicati alle tecnologie additive. Infine è stata analizzata la difettosità indotta dal processo mediante una tecnica non distruttiva di microtomografia computerizzata sull'intera struttura cellulare al fine di stabilire una correlazione diretta tra porosità e parametri geometrici della cella. Inoltre è stato possibile determinare come i parametri geometrici della cella influenzino la porosità in corrispondenza dell’interfaccia tra il reticolo e la parete solida di supporto. I risultati di questa ricerca hanno permesso di stabilire una innovativa pratica di progettazione dei componenti integrati con strutture cellulari reticolari.

Relators: Giovanni Maizza
Academic year: 2018/19
Publication type: Electronic
Number of Pages: 114
Subjects:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Meccanica
Classe di laurea: New organization > Master science > LM-33 - MECHANICAL ENGINEERING
Ente in cotutela: Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso (CILE)
Aziende collaboratrici: UNSPECIFIED
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/12247
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