Συντάχθηκε 18-12-2021 13:39
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 22/12/2021 16:30
Λήξη: 22/12/2021 17:30
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ
Ονοματεπώνυμο: Πανιεράκη Αργυρώ………………………………………
Αριθμός Μητρώου: 2019019049 ………………………………………
Θέμα
Τίτλος στα Ελληνικά: ‘Βελτιστοποίηση Μελέτης και Τρισδιάστατη Εκτύπωση Βιοϊατρικού Εμφυτεύματος’
Τίτλος στα Αγγλικά: ‘Design optimization for 3D printing of a biomedical implant’
Επιτροπή:
Επιβλέπων: Νικόλαος Μπιλάλης
Πρώτο Μέλος: Σταυρουλάκης Γεώργιος
Δεύτερο Μέλος: Αριστομένης Αντωνιάδης
Περίληψη της εργασίας στα Ελληνικά:
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή μελετάται η βελτιστοποίηση μελέτης βιοϊατρικού εμφυτεύτος για τρισδιάστατη εκτύπωση. Το εξεταζόμενο σχεδιαστικό μοντέλο αποτελεί ένα εμφύτευμα οστού ανθρώπινης ωμοπλάτης. Η διακριτοποίηση του μοντέλου γίνεται με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Οι προσομοιώσεις γίνονται στο σχεδιαστικό περιβάλλον «Siemens NX». Στόχο της εργασίας αποτελεί η μείωση της μάζας του εμφυτεύματος και η σχεδίαση εξατομικευμένης γεωμετρίας βάσει της ανατομίας του ασθενή. Γινεται χρήση της μεθόδου της τοπολογικής βελτιστοποίησης και ως υλικό του μοντέλου επιλέγεται το Ti–6Al–4V. Αρχικά γίνεται διερεύνηση των διαφορετικών σεναρίων για τις συνθήκες λειτουργίας, τους κατασκευατικούς περιορισμούς, την εφαρμογή των δυνάμεων/φορτίσεων στα σημεία του οστού που δέχεται καταπόνηση και τον καθορισμό οριακών συνθηκών. Κατόπιν, ορίζεται ο σχεδιαστικός στόχος που είναι η μείωση της μάζας, δίνοντας τη δυνατότητα ανάπλασης των ιστών. Κατά την εμφάνιση των αποτελεσμάτων, είναι ορατή η ανακατανομή του υλικού και έπειτα προστίθεται η πλεγματική δομή. Ακολούθως μέσω του λογισμικού που παρέχεται από τον τρισδιάστατο εκτυπωτή μετάλλου της εταιρείας Meltio3d© , γίνεται η προσομοίωση της εκτύπωσης σε επάλληλες στρώσεις μέσω της μεθόδου άμεσης εναπόθεσης ενέργειας (DED). Τελικά μετά από προσομοιωμένες δοκιμές, εκτυπώνεται το πραγματικό αντικείμενο.
Περίληψη της εργασίας στα Αγγλικά:
The present master dissertation examines the optimisation of a biomedical 3D printed implant study. The finite element method (FEM) is used to discretise the model of an implant made from a human shoulder blade (scapular). Simulations are performed using the Computer-Aided Design (CAD) software Siemens NX, specifically the NX Nastran solver. This work is intended to reduce implant mass and create a personalised geometry that considers the anatomy of the patient. Topological optimisation (TO) is employed, and Ti-6Al-4V is chosen as the implant's material. The different operating conditions, manufacturing constraints, and application of forces/loads at points where bone stress is applied are studied. Next, the design goal is established, which is to reduce the mass in order to allow tissue regeneration. The results show the distribution of the material. When the results are displayed, the redistribution of the material is visible, and then the lattice structure is added. Later, the printing simulation was conducted where the overlapping layers are simulated using the Direct Energy Deposition (DED) 3D printing method. Unfortunately, the real object was not able to be 3D printed.
Ημερομηνία Εξέτασης
Ημέρα/Μήνας/Έτος: 22/12/2021
Ώρα: 16.30
Χώρος Εξέτασης
Μέσω τηλεδιάσκεψης στον παρακάτω σύνδεσμο:
Join Zoom Meeting
https://tuc-gr.zoom.us/j/83972771093?pwd=UTZCWFFjNGVkS2crUm9uZ3ZVSmxjdz09
Meeting ID: 839 7277 1093
Password: 795218
