Estudi del comportament a flexió d’elements amb rigidesa gradual fabricats amb impressió 3D

Abstract

L’objectiu principal d’aquest treball final de grau és aprofitar la capacitat de l’ impressió 3D per variar el disseny de l’ entramat interior de diferents elements amb unes mides exteriors concretes, per així aconseguir elements sotmesos a flexió més rígids sense variar substancialment el seu pes. Posteriorment ens interessarà identificar quin d’ aquests entramats té la relació mòdul de rigidesa/pes i càrrega/pes més gran, sempre tenint en compte que el que ens interessa comparar és la rigidesa dels elements i no pas la resistència. S’establiran les capacitats de fabricació d’aquests tipus d’elements a partir d’una impressora 3D utilitzant material termoplàstic. A partir d’aquestes capacitats s’empararan simulacions d’elements finits per optimitzar diferents configuracions i obtenir resultats teòrics. Finalment aquestes configuracions òptimes s’imprimiran i assajaran per tal d’analitzar els resultats i validar les simulacions numèriques

The main objective of this final degree thesis is to take advantage of the capacity of 3D printing to vary the design of the interior framework of different elements with external dimensions concrete, in order to achieve elements subjected to bending that are more rigid without variation substantially its weight. Later we will be interested in identifying which of these frames has the greatest stiffness/weight modulus and load/weight ratio, always having en note that what we are interested in comparing is the stiffness of the elements and not the resistance The manufacturing capabilities of these types of elements from a printer will be established 3D using thermoplastic material. Based on these capabilities, simulations will be developed of finite elements to optimize different configurations and obtain theoretical results. Finally these optimal configurations will be printed and tested in order to analyze the results and validate the numerical simulations