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3D 프린팅 적층 방향을 고려한 위상최적설계의 실험적 검증
Experimental Validation of Topology Design Optimization Considering Lamination Direction of Three-dimensional Printing 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.35 no.3, 2022년, pp.191 - 196  

박희만 (금오공과대학교 기계공학과) ,  이규빈 (금오공과대학교 기계공학과) ,  김진산 (금오공과대학교 기계공학과) ,  선채림 (금오공과대학교 기계공학과) ,  윤민호 (금오공과대학교 기계공학과)

초록
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본 연구에서는 3D 프린팅 FDM 방식의 적층 방향에 따라 기계적 물성이 달라지는 이방성 특성을 확인하고 이를 이용하여 위상 최적설계를 수행하였다. 벤치마크 문제인 자동차 현가장치 부품 중 하나인 로어 컨트롤 암에 대하여 밀도법 기반 위상 최적설계를 수행하였으며, 외부 하중과 이방성 특성에 따라 위상 최적결과가 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 이를 이용하여 최적화된 모델에 대하여 3D 프린터로 적층 방향을 달리하여 2가지 시험품을 제작하였으며 인장시험을 수행하였다. 시험시 3D 비접촉 변형률 측정기를 이용하여 변형률을 구하였으며 이를 CAE 응답해석으로 얻은 변형률과 비교한 결과가 정량 및 정성적으로 일치하는 것을 확인하였다. 3D 프린팅 적층 방향을 고려한 위상 최적모델의 인장 실험 결과를 통해 해당 최적설계 방법론의 유효성을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the anisotropic mechanical property of fused deposition modeling three-dimensional (3D) printing based on lamination direction was verified by a tensile test. Moreover, the property was applied to solid isotropic materials with penalization-based topology optimization. The case of the...

주제어

#3D 프린팅   #적층방향   #비등방성   #최적설계  

참고문헌 (10)

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  3. Cha, S.H., Lee, S.W., Cho, S. (2013) Experimental Validation of Topology Design Optimization, J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 26(4), pp.241~246. 

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