Στόχος των διαδικασιών βελτιστοποίησης σχεδίασης, είναι η παραγωγή μοντέλων προϊόντων που θα έχουν την ελάχιστη δυνατή μάζα, τη μέγιστη δυνατή στιβαρότητα και θα αποτελούν εφικτές, λειτουργικές και ασφαλείς λύσεις.
Η διαδικασία βελτιστοποίησης της δομής ενός αντικειμένου έχει σημειώσει πολύ μεγάλη εξέλιξη τα τελευταία χρόνια. Το γεγονός αυτό οφείλεται τόσο στην ραγδαία ανάπτυξη στον τομέα της τεχνολογίας, όσο και στην εξέλιξη των μεθόδων σχεδιασμού. Ο σχεδιασμός βελτιστοποιημένων αντικειμένων είναι μια συνεχής απαίτηση για τις επιχειρήσεις και επιταχύνεται από την ανάπτυξη νέων παραγωγικών διαδικασιών που αλλάζουν ριζικά τον τρόπο παραγωγής όλων των εξαρτημάτων/προϊόντων, τόσο για σύνθετα/πολύπλοκα προϊόντα, όσο και για απλά καθημερινά αντικείμενα
Μια από τις μεθόδους βελτιστοποίησης που εφαρμόζεται στις περισσότερες των περιπτώσεων και αναγνωρίζεται για την ποιότητα των αποτελεσμάτων της, είναι αυτή της Τοπολογικής Βελτιστοποίησης. Ακόμα περισσότερο, όταν γίνεται λόγος για αγωνιστικά αναπηρικά αμαξίδια, στα οποία επικεντρώνεται η παρούσα διπλωματική εργασία και των οποίων το βάρος παίζει σημαντικό ρόλο στην έκβαση του αγώνα, υπάρχει η ανάγκη για συνεχή βελτιστοποίηση.
Στη παρούσα διπλωματική εργασία λοιπόν έγινε αρχικά μία περιγραφή μεθόδων βελτιστοποίησης σχεδίασης και ειδικά της τοπολογικής βελτιστοποίησης. Στην συνέχεια γίνεται και η περιγραφή των βασικών υπολογιστικών εργαλείων (CAD,CAE,CAM) που χρησιμοποιούνται σε κάθε μελέτη Τοπολογικής Βελτιστοποίησης και κατασκευής μηχανολογικών εξαρτημάτων. Με βάση τα παραπάνω γίνεται ο σχεδιασμός, η στατική ανάλυση και η βελτιστοποίηση του πλαισίου του αναπηρικού αμαξιδίου με τη χρήση των λογισμικών SOLIDWORKS και SOLIDWORKS SIMULATIONαντίστοιχα.
(EL)
The aim of the design optimization processes is to produce models of products that will have the minimum possible mass, the maximum possible robustness and will be feasible, functional and safe solutions.
The process of optimizing the structure of an object has come a long way in recent years. This fact is due both to the rapid development in the field of technology and to the evolution of design methods. The design of optimized objects is a constant requirement for businesses and is accelerated by the development of new production processes that fundamentally change the way all components/products are manufactured, both for complex products and for simple everyday objects
One of the optimization methods that is applied in most cases and recognized for the quality of its results is called Topology Optimization. Even more, when we talk about racing handcycles, which constitute the main focus of this dissertation and for which weight plays an important role in the outcome of the race or game there is a need for continuous optimization.
In this thesis, design optimization methods and especially Topology Optimization were initially described. Then there is a description of the basic computing tools (CAD, CAE, and CAM) that are used in each study of Topology Optimization and manufacturing of mechanical components. Based on the above, the design, static analysis and optimization of the handcycle chassis were performed using SOLIDWORKS 2020 and SOLIDWORKS SIMULATION2020 software respectively.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
