Otimização da topologia para a impressão 3D e melhorar a resistência estrutural (part4/4)

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A estrutura totalmente sólida pode ser aproximada por um modelo da estrutura e dado o layout do triângulo baseado, até mesmo por um modelo duma viga. Este é um resultado natural do processo de otimização de topologia, que distribui material de tal forma que a flexão de qualquer estrutura interna é minimizada. Esta observação é suportada pela distribuição do valor de tensão máxima absoluta como mostrado na IMAGEM02, que é quase constante ao longo das secções transversais individuais do feixe, exceto para pequenas irregularidades devido à discretização. Assumindo que qualquer valor da densidade de enchimento levaria a uma estrutura otimizada com a mesma topologia que o modelo totalmente sólido e assumindo que essa estrutura otimizada pode ser modelada usando o mesmo modelo de viga linear, a força normal transportada por um dado membro estrutural é inalterada para uma dada carga externa. Contudo a secção transversal muda por ser completamente sólida para ter um interior poroso com uma menor rigidez homogeneizada. Isto significa que as tensões axiais macroscópicas na estrutura dada são mais baixas no enchimento do que na correspondente estrutura totalmente sólida por um factor dependendo da espessura da camada superior e da densidade e pelo enchimento, enquanto as tensões no invólucro sólido são mais elevadas. Multiplicando o estado de tensão no plano para uma barra na estrutura totalmente sólida com este fator de tensão intercalar, traçado na IMAGEM02, é, por conseguinte, conhecido o estado de tensão no plano para a barra correspondente numa estrutura porosa de qualquer densidade de enchimento. A barra indicada pela seta ou pela barra correspondente, espelhada em torno da linha de simetria vertical na IMAGEM02 tem uma maior tensão absoluto principal entre as barras em compressão. Para esta barra, o estado de tensão é aproximadamente uniaxial ao longo do eixo x, o que reduz a força de encurvadura para a expressão simplificada na equação (4). A relação entre esta expressão e a tensão normal na barra correspondente a uma carga unitária proporciona assim a carga crítica para qualquer densidade de enchimento, e além disso a camada sólida pode sofrer com o encurvamento local antes de flacidez macroscópica ocorrer, contudo, a força do encurvamento da camada solida não foi modelada neste estudo.

Otimização da topologia para a impressão 3D e melhorar a resistência estrutural (part3)

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2.5. Configuração experimental
As medições experimentais consistiram em duas partes sendo a primeira a determinação de parâmetros de material efetivos, e a segunda a determinação de cargas de deslocamento. As duas partes foram realizadas utilizando diferentes configurações de teste, ambas com base num teste de flexão de três pontos, como mostrado nas IMAGEN02a e IMAGEM02c. Para determinar os parâmetros do material, foi colocado um suporte de aço no ponto de carga do feixe, como mostrado na IMAGEM02a.
O deslocamento do ponto de carga foi medido directamente no suporte de carga. Uma vez que neste teste foi carregado apenas dentro do domínio linear, o ponto zero poderia ser definido arbitrariamente.

As industrias do futuro serão virtuais e reais na produção

factory
As industrias 4.0, seja as empresas que se estão a preparar para o futuro terão a linha de produção virtual e real. Na minha opinião pessoal o que é necessário é desenhar e modelar todo o processo de produção fabril, permitindo a intervenção direta na produção a qualquer momento, ou a autogestão em que a própria fábrica corrige eventuais problemas. Assim as linhas de produção real e virtual irão se fundir num sistema global inteligente.