ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΕΚΤΥΠΩΣΗ ΜΕΤΑΥΛΙΚΟΥ ΜΕ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΣΥΖΕΥΞΗΣ ΘΛΙΨΗΣ - ΣΤΡΕΨΗΣ

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία αναφέρεται στην Μοντελοποίηση και Τρισδιάστατη εκτύπωση Μεταϋλικού που θα εμφανίζει την ιδιότητα της μετατροπής της Θλιπτικής παραμόρφωσης σε Στρεπτική παραμόρφωση. Η ανάπτυξη του θέματος γίνεται σε επτά (7) κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η Τεχνολογία της Τρισδιάστατης Εκτύπωσης – 3D printing, καθώς αναλύεται ο όρος, η ιστορική αναδρομή της και περιγράφονται εκτενώς όλες οι κατηγορίες της προσθετικής κατασκευής – Additive Manufacture. Στο δεύτερο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα Μεταϋλικά – Metamaterials, καθώς αναλύεται ο συγκεκριμένος τύπος υλικών, δίδεται η ιστορική αναδρομή τους και περιγράφονται οι κατηγορίες τους, δίνοντας ιδιαίτερη βάση στα Μηχανικά Μεταϋλικά – Mechanical Metamaterials που είναι και το αντικείμενο της εργασίας. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η Μηχανική Συμπεριφορά των Πολυμερών υλικών, καθώς αναλύονται τα πολυμερή υλικά, η ιστορική αναδρομή τους και περιγράφονται οι κατηγορίες των Πολυμερών με βάση τη Μηχανική Συμπεριφορά τους. Στην συνέχεια, παρουσιάζεται το Περιβαλλοντικό Πρόβλημα που εμφανίζεται με την παραγωγή τέτοιων υλικών και αναλύονται οι τρόποι αντιμετώπισης του προβλήματος. Στο τέλος του συγκεκριμένου κεφαλαίου αναλύεται η Μηχανική Συμπεριφορά των συγκεκριμένων υλικών. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα συστήματα CAD – CAΕ – CAΜ, καθώς αναλύονται εκτενώς τα συγκεκριμένα συστήματα, τα οφέλη τους και η ιστορική αναδρομή τους. Στο πέμπτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται ο Σχεδιασμός και η Δημιουργία του προτεινόμενου Μεταϋλικού, καθώς αναλύεται η κεντρική ιδέα του σχεδιασμού, η σχεδίαση, οι αριθμητικές προσομοιώσεις των δοκιμαστικών Δομών και περιγράφεται και υλοποιείται η τρισδιάστατη εκτύπωσή τους. Στο έκτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα του πειράματος για τις τέσσερεις Δομές και παρουσιάζονται και τα αντίστοιχα διαγράμματα που προέκυψαν μέσω των πειραματικών διαδικασιών. Επίσης, παρουσιάζονται και κάποια στιγμιότυπα την στιγμή της αστοχίας των Δομών. Στο έβδομο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τις αριθμητικές προσομοιώσεις και το πείραμα, καθώς και πραγματοποιείται και σύγκριση των δοκιμαστικών Δομών με βάση τα αποτελέσματα που προέκυψαν. Επίσης, παρουσιάζονται συγκεντρωτικοί πίνακες και διαγράμματα με σκοπό την πλήρη κατανόηση των αποτελεσμάτων.