Riassunto analitico
Il fine di questa tesi è quello di studiare e descrivere il comportamento di metamateriali basati su cavità sferiche. Questi sono ottenuti sottraendo ad un materiale pieno delle porzioni sferiche, che permettono di renderlo notevolmente più leggero. Il principale impiego avviene nell'ambito della stampa 3D, dove queste strutture possono essere utilizzate come riempitivo ("infill") per gli spazi interni generati durante il processo di stampa. A differenza dei convenzionali reticoli utilizzati per conferire resistenza alla struttura, questi metamateriali riescono, grazie alla curvatura delle cavità, a gestire meglio i picchi di tensione che si vanno a creare nelle zone più sensibili.
Inizialmente sono state ideate e disegnate su CAD 3D possibili soluzioni, variando la dimensione e la disposizione delle cavità. Successivamente sono state analizzate con software per l'analisi agli elementi finiti (FEM). I dati raccolti dalle numerose simulazioni sono stati raccolti prima su foglio di calcolo e successivamente sul software "Design Expert", che ha permesso tramite il metodo di analisi della varianza (ANOVA) di individuare quale variabile risulta più influente sulle prestazioni.
Conclusa la parte di studio si è cercato di realizzare dei prototipi tramite stampa 3D per simulare il reale comportamento dei metamateriali studiati al calcolatore.
|
