V članku so obravnavani postopki projektiranja nosilnih delov na podlagi MKE analize, ki jih potrebno vključiti v optimizacijo topologije in tako zagotoviti robustnost in zanesljivost topološko optimiziranih lahkih nosilnih delov. Za dosego tega cilja je predlagana vpeljava tako imenovane konfiguracije nosilnih delov, ki jo dosežemo z ustreznimi konfiguracijskimi orodji. S temi orodji definiramo strukture kot so lupine oz. rešetke. Z optimizacijo topologije lahko v teh strukturah poskrbimo za odstranitev koncentracij napetosti in znižanje ravni napetosti na minimum. Številčni in eksperimentalni rezultati predstavljenega primera ponazarjajo pomen pravilne izbire in usmeritve osnovnih celic vpeljanih struktur, pa tudi pomembnosti optimizacije, še posebej, če je osnovni del načrtovan za izdelavo s 3D tiskanjem.
COBISS.SI-ID: 20622614
V tem članku je predstavljen nov pristop, katerega namen je zmanjšati vibracije in težo zobnikov s spremembo strukture telesa zobnika. Primarni cilj je bil zmanjšati vibracije in hrup emisij zobnikov v ubiranju. V ta namen je bilo polno telo zobnika zamenjano z rešetkasto strukturo, kar naj bi povečalo torzijsko elastičnost zobnika. Struktura rešetke je bila konfigurirana in optimizirana s programom za optimizacijo topologije na osnovi FE. Za eksperimentalne namene smo optimiziran zobnik izdelali iz titanove zlitine Ti-6Al-4V ELI s pomočjo tehnike selektivnega laserskega 3D tiskanja. V preskusih je bil izmerjen zvočni tlak različnih parov zobnikov ubiranju. Na ta način smo lahko ocenili in primerjali lastnosti elastičnosti in dušenja vibracij polnega, rešetkastega praznega in rešetkastega telesa zobnika, polnjenega s polimerom. Eksperimentalno je bilo potrjeno, da lahko rešetkasta struktura telesa zobnikov v ubiranju, in dodajanje polimerne matrice, bistveno zmanjšata vibracije.
COBISS.SI-ID: 21357846
V članku je predstavljena raziskava o možnostih zagotavljanja večje natančnosti pri izdelavi kosov s selektivnim laserskim sintranjem. Raziskava je potrdila raziskovalno hipotezo, da na velikost skrčkov in vplivne cone laserskega žarka vplivajo geometrijske značilnosti izdelka. Analiza rezultatov je omogočila postavitev modela napovedovanja velikosti skrčka in vplivne cone laserskega žarka in s tem omogočila večjo natančnost izdelave kosa poljubne geometrije. Cilj raziskave je bil zagotavljanje konstante natančnosti izdelave pacientu prilagojenih medicinskih pripomočkov.
COBISS.SI-ID: 22122262
Pomemben cilj spremljanja stanja konstrukcije je odkrivanje procesa razkroja na površini materiala v zgodnji fazi delovanja. Ena od možnosti je spremljanje vpliva procesa degradacije površine na spremembo zaostalih napetosti med utrujenostnim obremenjevanjem. Rezultati te raziskave so pomembni pri analizi stanja in možnosti namestitve senzorja Fibre Bragg Grating za kontinuirano merjenje deformacij na površini. Začetno stanje površine materiala je posledica postopka izdelave plošče Al7075-T6. Pri visoki obremenitvi s cikličnim obremenjevanjem je prišlo do degradacije površine z ločevanjem mikro zrn. Kvantitativna meritev tega procesa potekala s mikroskopskim skeniranjem (SEM) površine in merjenje zaostalih napetosti v različnih fazah utrujenostnega obremenjevanja. Ugotovljeno je bilo, da na površino materiala vpliva stopnja obremenitve zaradi utrujenosti in razmerje obremenjevanja. Spremljane so bile spremembe na elektro-poliranih in nepoliranih površinah. Rezultati kažejo, da je sprememba preostalega napetosti podobna po enakem številu ciklov utrujenosti.
COBISS.SI-ID: 21771798
Raziskali smo vpliv lokalne deformacije na lomno obnašanje TiAl zlitin. Valjčne vdolbine, vtisnjene vzporedno s ploskvijo razpoke, znatno izboljšajo lomnomehansko žilavost. Zaostale deformacije, ki so prisotne v območju iniciacije razpoke, so bile izmerjene z rentgensko difrakcijo in numerično modelirane z uporabo metode s končnimi elementi (MKE). Eksperimentalno opazovane makro deformacij kažejo močne kristalografske anizotropije in so neenakomerno porazdeljene med glavne sestavine zlitine. Obravnavani so bili mehanizmi za opazovanje povečanje žilavosti glede na zaostale deformacije in druge faktorje, ki izboljšujejo plastičnost na konici razpoke. V zvezi s predvidenimi visokotemperaturnimi aplikacijami materiala smo proučevali temperaturno stabilnost povečane žilavosti.
COBISS.SI-ID: 20949014