Topologie optimalisatie van 3D-geprinte roosterstructuren voor structurele applicaties

Het toenemende vermogen van additieve productietechnologieën om metalen roosterstructuren te produceren vormt een aantrekkelijk doelwit voor mechanisch ontwerp vanwege hun lichtgewicht, anisotroop en inherent produceerbare eigenschappen. Als onderdeel van een streven naar geoptimaliseerde, in roosters ingebedde structuren presenteert dit proefschrift een manier om mechanisch roostergedrag te simuleren door een combinatie van klassieke balkelementen en een nieuw element voor de balkverbindingen geproduceerd door een geparametriseerde superelementmethode. Bovendien wordt via een nieuw optimalisatieframework met meerdere doelfuncties een Pareto-optimale eenheidscel gekozen. Deze wordt daaropvolgend gebruikt  in een unieke multi-schaal topologie-optimalisatieroutine. Verschillende geoptimaliseerde constructies worden geprint en getest op hun prestaties, waarbij een verbeterd gedrag wordt waargenomen in het lineaire en niet-lineaire regime evenals een later optreden van falen in vergelijking met niet-geoptimaliseerde constructies.