Perspectiva General sobre Estructuras de Rejilla: Problemas de Diseño y Aplicaciones para Mejores Prácticas en Diseño Mecánico
Autores: Ahmad, Abas; Belluomo, Luca; Bici, Michele; Campana, Francesca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estructuras de rejilla
Aplicaciones de ingeniería
Proceso de fabricación
Fabricación aditiva
Celda unitaria
Diseño y desarrollo.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras de celosía para aplicaciones de ingeniería son patrones de celdas unitarias diseñadas para crear una estructura funcional más grande. La investigación sobre estructuras de celosía abarca muchos campos, desde la caracterización mecánica y el diseño de celdas y patrones en relación con sus aplicaciones, hasta el proceso de fabricación y el control de su forma final. Desde el punto de vista de la fabricación, algunos tipos de estructuras de celosía pueden ser inviables cuando se abordan con métodos de fabricación tradicionales. Esto puede ofrecer una limitación inevitable de su adopción. Sin embargo, los avances en la Fabricación Aditiva (AM) han resuelto este problema de fabricación en gran medida, permitiendo obtener una complejidad mayor de las celdas que se puede lograr. La topología, la forma de la celda unitaria y las características de su patrón de replicación nos permiten obtener muchos tipos de estructuras en relación con los diferentes requisitos de ingeniería y las limitaciones de fabricación. No obstante, surge la necesidad de nuevos enfoques CAD-CAE dedicados para gestionar los dominios de modelado multiescala. Estas son algunas de las ventajas y desventajas que pueden surgir al abordar el diseño de un componente utilizando estructuras de celosía. El objetivo de este artículo es proporcionar una visión general que integre las aplicaciones más recientes de las estructuras de celosía con sus problemas de diseño y fabricación relacionados, de modo que, desde un punto de vista práctico de diseño, se puedan establecer mejoras de vanguardia en relación con el campo de aplicaciones correspondiente. En este artículo, los ingenieros e investigadores pueden encontrar un resumen práctico de las capacidades y procesos de las estructuras de celosía que están actualmente disponibles desde un punto de vista de diseño y desarrollo.
Descripción
Las estructuras de celosía para aplicaciones de ingeniería son patrones de celdas unitarias diseñadas para crear una estructura funcional más grande. La investigación sobre estructuras de celosía abarca muchos campos, desde la caracterización mecánica y el diseño de celdas y patrones en relación con sus aplicaciones, hasta el proceso de fabricación y el control de su forma final. Desde el punto de vista de la fabricación, algunos tipos de estructuras de celosía pueden ser inviables cuando se abordan con métodos de fabricación tradicionales. Esto puede ofrecer una limitación inevitable de su adopción. Sin embargo, los avances en la Fabricación Aditiva (AM) han resuelto este problema de fabricación en gran medida, permitiendo obtener una complejidad mayor de las celdas que se puede lograr. La topología, la forma de la celda unitaria y las características de su patrón de replicación nos permiten obtener muchos tipos de estructuras en relación con los diferentes requisitos de ingeniería y las limitaciones de fabricación. No obstante, surge la necesidad de nuevos enfoques CAD-CAE dedicados para gestionar los dominios de modelado multiescala. Estas son algunas de las ventajas y desventajas que pueden surgir al abordar el diseño de un componente utilizando estructuras de celosía. El objetivo de este artículo es proporcionar una visión general que integre las aplicaciones más recientes de las estructuras de celosía con sus problemas de diseño y fabricación relacionados, de modo que, desde un punto de vista práctico de diseño, se puedan establecer mejoras de vanguardia en relación con el campo de aplicaciones correspondiente. En este artículo, los ingenieros e investigadores pueden encontrar un resumen práctico de las capacidades y procesos de las estructuras de celosía que están actualmente disponibles desde un punto de vista de diseño y desarrollo.