Nghiên cứu thiết kế tối ưu hình học chi tiết máy bay không người lái chế tạo bởi công nghệ in 3D

Tóm tắt

Gần đây, drone đã được sử dụng rộng rãi để thực hiện các nhiệm vụ trong các lĩnh vực khác nhau như quân sự và nông nghiệp. Để nâng cao hiệu suất khai thác, có kích thước nhỏ gọn và nhẹ, drone không ngừng được thiết kế và tối ưu hóa. Vì vậy, một trong những hướng nghiên cứu hiện nay là tối ưu hóa cấu trúc hình học các bộ phận chính của drone như khung thân và chế tạo chúng bằng công nghệ in 3D. Trong bài báo này, tối ưu hóa topology và tối ưu hóa sử dụng cấu trúc lattice đã được nghiên cứu và áp dụng để tối ưu hóa cấu trúc cánh tay của drone (DJI-f450) với sự hỗ trợ của phần mềm Hyperworks. Các phương pháp thiết kế tối ưu được thực hiện theo tiêu chí giảm thiểu trọng lượng, tăng độ cứng và độ tin cậy của chi tiết. Kết quả thu được cho thấy các phương pháp được sử dụng đều cho phép tăng độ cứng và độ tin cậy, đồng thời giảm trọng lượng ít nhất 21,88% so với kết cấu ban đầu. Trong đó, phương pháp kết hợp giữa tối ưu hóa topology và sử dụng cấu trúc lattice có hiệu quả hơn trong việc tăng độ cứng và hệ số an toàn. Những phát hiện trong nghiên cứu này khẳng định sự cần thiết và hiệu quả của các phương pháp tối ưu hóa hình học và công nghệ in 3D để cải thiện quy trình thiết kế và chế tạo sản phẩm so với các phương pháp truyền thống.