Dissertação

Path Planning and Fiber Angle Optimization of Continuous Fiber Composites for Additive Manufacturing EVALUATED

Desde os seus primórdios, a indústria aeroespacial tem como principais objetivos melhorar o desempenho e a eficiência das aeronaves. Questões económicas, energéticas e, mais recentemente, ambientais tornaram-me motores críticos do design de aeronaves. Desta forma, materiais mais leves e resistentes, que por sua vez resultam numa diminuição do consumo de combustível, são um dos principais tópicos de pesquisa na indústria. Neste sentido, tecnologias de fabricação aditiva têm sido implementadas numa série de aplicações. Modelagem de Deposição Fundida, uma das técnicas mais populares, é o método de producão de termoplásticos mais utilizado com fins de prototipagem, cujas principais vantagens são o custo reduzido, o desperdício quase inexistente e a facilidade de mudanaça de material. Dadas as limitações no que diz respeito a propriedades mecânicas, surge a ideia de adicionar materiais de reforço, tais como fibras de carbono. Surgem assim os compósitos reforçados com fibra de carbono. Por outro lado, recentes desenvolvimentos nas tecnologias de fabricação aditiva levaram ao aparecimento de novas técnicas de design que vão para além das técnicas convencionais. Estes desenvolvimentos levaram ao aparecimento de soluções inovadores e mais eficientes como os compósitos de ângulo variável, que permitem explorar e tirar melhor partido das fibras curvilineas, ainda que isso também resulte em mais dificuldades no que ao processo de produção diz respeito. Os principais objetivos desta tese são implementar um algoritmo de \textit{path planning} e otimizar o tempo de impressão e a resistência da peça, recorrendo ao algoritm genético disponibilizado pelo MATLAB, para fibras lineares e curvas.
Fabricação Aditiva, Modelagem de Deposição Fundida, Compósitos de Ângulo Variável, Path Planning, Algoritmo Genético.

dezembro 11, 2019, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático