Otimização topológica multimaterial para manufatura aditiva

• Processo: 23/00822-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 29 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 26 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
• Pesquisador responsável: Maicon Ribeiro Correa
• Beneficiário: Geovane Augusto Haveroth
• Supervisor: Carl-Johan Thore
• Instituição Sede: Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica (IMECC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Linköping University (LiU), Suécia
• Vinculado à bolsa: 20/14288-0 - Otimização toplógica para manufatura aditiva, BP.PD
• Assunto(s): Análise numérica Otimização topológica Complexidade computacional Impressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Electron Beam Melting | shape optimization | Topology Optimization | Análise numérica

Resumo

O objetivo deste projeto de pesquisa é apresentar e desenvolver um arcabouço teórico e computacional para otimização topológica (TO) multi-material de componentes mecânicos e suportes externos produzidos por fabricação aditiva (AM). A característica essencial da formulação padrão em TO é que esse processo de fabricação que é realizado camada por camada seja incluído como uma série de problemas de estado em adição ao problema de estado do produto final. O problema matemático - o problema modelo - foi recentemente estabelecido na literatura para aplicações de TO para o processo de AM de componentes mecânicos, sem a inclusão da TO simultânea para suportes. Para incluí-los, devemos utilizar uma abordagem multi-física envolvendo temperatura, deslocamento e escoamento de fluido tanto nos componentes final e parcialmente fabricados, bem como nos suportes a serem adicionados. Funções objetivo próprias ao problema devem ser propostos e verificados. A complexidade computacional envolvida na multi-física e no problema multiestado em TO também implica considerações especiais relacionados à eficiência computacional usando possivelmente computação de alto desempenho. Projetos simples devem ser impressos em 3D para visualização e verificação experimental de desempenho. (AU)