| dc.description.abstract | Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας, είναι η δημιουργία ενός αξιόπιστου μοντέλου πεπερασμένων στοιχείων μίας σανίδας snowboard, με ελάχιστες γνώσεις για την γεωμετρία και τα υλικά της. Για τον σκοπό αυτό, γίνεται μελέτη της ταλαντωτικής συμπεριφοράς της κατασκευής, μέσω πειραματικών και αριθμητικών μεθόδων.
Στο πρώτο στάδιο της εργασίας, παρουσιάζεται ο τρόπος ανάπτυξης της ψηφιοποιημένης γεωμετρίας του φυσικού μοντέλου μέσω τρισδιάστατης σάρωσης και επεξεργασίας σε κατάλληλα λογισμικά (Geomagic, ANSA). Στην συνέχεια, γίνεται χρήση της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων για την δημιουργία του αριθμητικού μοντέλου στο λογισμικό πακέτο ANSA pre-processing. Σχεδιάζονται τέσσερα μοντέλα, δύο με τετραεδρικό και δύο με εξαεδρικό πλέγμα και προσδιορίζονται οι ισοτροπικές και ορθοτροπικές ιδιότητες των υλικών της σανίδα. Μετέπειτα, γίνεται επίλυση των τεσσάρων αριθμητικών μοντέλων στο λογισμικό πακέτο DYNAMIS, με σκοπό τη σύγκριση των ιδιοσυχνοτήτων και την επιλογή του πιο αξιόπιστου μοντέλου με βάση το χρόνο επίλυσης στο επιθυμητό έυρος συχνοτήτων. Τέλος, γίνεται ανάλυση των αποτελεσμάτων για το επιλεγμένο μοντέλο με το λογισμικό πακέτο μETA.
Στο επόμενο στάδιο της εργασίας, πραγματοποιείται πείραματική διαδικασία μορφικής ανάλυσης με σκοπό την αναγνώριση των μορφικών παραμέτρων της σανίδας. Η κατασκευή διεγείρεται με κρουστική διέγερση και λαμβάνονται τα πειραματικά δεδομένα για την ταλαντωτική συμπεριφορά της. Στη συνέχεια, υπολογίζονται οι συναρτήσεις μετάδοσης και γίνεται βέλτιστη μορφική αναγνώριση των παραμέτρων της σανίδας με την χρήση της μεθόδου RFPM. Οι ιδιοσυχνότητες που προκύπτουν, συγκρίνονται με αυτές της μορφικής ανάλυσης και υπολογίζεται η μέση τιμλη του σφάλματος που είναι 14.53%. Τέλος αναφέρονται οι σημαντικότεροι πηγές αβεβαιότητας κατά την ψηφιοποίηση του φυσικού μοντέλου.
Το τελευταίο κομμάτι τις εργασίας, αφορά τη διερεύνηση δύο μεθόδων βελτιστοποίησης με αριθμητική και πειραματική εφαρμογή. Οι μέθοδοι που εξετάζονται, είναι η “SOL200” του υπολογιστικού κώδικα MSC/MD Nastran, η οποία βασίζεται σε μεθόδους "gradient-based" και o υπολογιστικός αλγόριθμος που αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Ταλαντώσεων και Δυναμικής Μηχανών ο οποίος βασίζεται στη στοχαστική μέθοδο βελτιστοποίσης CMA-ES. Tα αποτελέσματα της βελτιστοποίησης, επαληθεύθηκαν με σύγκριση των πειραματικών χρονικών ιστοριών και των αντίστοιχων συναρτήσεων μετάδοσης ενός χαρακτηριστικού σημείου, υπό κρουστική διέγερση, με τις αντίστοιχες του αριθμητικού μοντέλου. | en_US |
