Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Methods for modelling lattice structures
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Solid Mechanics (Dept.), Solid Mechanics (Div.).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The application of lattice structures have become increasingly popular as additive manufacturing (AM) opens up the possibility to manufacture complex configurations. However, modelling such structures can be computationally expensive. The following thesis has been conducted in order for the department of Structural Analysis, at SAAB in Järfälla, to converge with the future use of AM and lattice structures. An approach to model lattice structures using homogenization is presented where three similar methods involving representative volume element (RVE) have been developed and evaluated. The stiffness matrices, of the RVEs, for different sizes of lattice structures, comprising of BCC strut-based units, have been obtained. The stiffness matrices were compared and analysed on a larger solid structure in order to see the deformational predictability of a lattice-based structure of the same size. The results showed that all methods were good approximations with slight differences in terms of boundary conditions (BCs) at the outer edge. The comparative analyses showed that two of the three methods matches the deformational predictability. The BCs in all methods have different influences which makes it pivotal to establish the BCs of the structure before using the approach presented in this thesis.

Abstract [sv]

Ökad implementering av gitterstrukturer i komponenter är ett resultat av utvecklingen inom additiv tillverkning. Metoden öppnar upp för tillverkning av komplexa strukturer med färre delmoment. Dock så uppkommer det svårigheter vid simulering av dessa komplexa strukturer då beräkningar snabbt tyngs ner med ökad komplexitet. Följande examensarbete har utförts hos avdelningen Strukturanalys, på SAAB i Järfälla, för att de ska kunna möta upp det framtida behovet av beräkningar på additivt tillverkade gitterstrukturer. I det här arbetet presenteras ett tillvägagångsätt för modellering av gitterstrukturer med hjälp av represantiva volymselement. Styvhetsmatriser har räknats fram, för en vald gitterkonfiguration, som sedan viktats mot tre snarlika representativa volymselement. En jämförelseanalys mellan de olika styvhetsmatriserna har sedan gjorts på en större och solid modell för att se hur väl metoderna förutsett deformationen av en gitterstruktur i samma storlek. Resultaten har visat att samtliga metoder är bra approximationer med tämligen små skillnader från randeffekterna. Vid jämförelseanalysen simulerades gitterstrukturen bäst med två av de tre metoder. En av slutsatserna är att det är viktigt att förstå inverkan av randvillkoren hos gitterstrukturer innan implementering görs med det tillvägagångssätt som presenterats i det här examensarbetet.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 41
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:366
Keywords [en]
Lattice structures; Finite element method; Homogenization; Representative volume element
National Category
Applied Mechanics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-260498OAI: oai:DiVA.org:kth-260498DiVA, id: diva2:1355716
Subject / course
Solid Mechanics
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-09-30 Created: 2019-09-30 Last updated: 2019-09-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Methods for modelling lattice structures(6292 kB)21 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6292 kBChecksum SHA-512
3b1c3313c00774c40d97cfa1a89a4bd89b846e42786745e51069e172eca7c2dd43876aecce38905598a01f38c4841c9b8d4332b576795fab1dc7c94fd283ebc9
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Solid Mechanics (Div.)
Applied Mechanics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 21 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 46 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf