Topološka optimizacija okvirja brezpilotnega zrakoplova

Grušovnik, Jan (avtor), Čepon, Gregor (mentor)

Delo obravnava topološko optimizacijo okvirja tekmovalnega brezpilotnega zrakoplova. Predstavljen je enoosno obremenjen konstrukcijski element, čigar fizikalni model predstavlja osnovo za izpeljavo vodilne enačbe problema. Ta je nato prevedena v integralsko formulacijo, na podlagi katere je izpeljana enačba končnega elementa. Izdelana je začetna geometrija, znotraj katere je izvedena topološka optimizacija preko metode SIMP. Optimirana geometrija je validirana z numerično trdnostno analizo. Rezultat dela je topološko optimiran in za 3D tisk pripravljen okvir dirkalnega letalnika, katerega masa je manjša od mase komercialnih okvirjev na trgu.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: Topološka optimizacija, trdnostna analiza, brezpilotni zrakoplov, metoda končnih elementov, okvirji, 3D tiskanje.
• Vrsta gradiva: Zaključna naloga
• Tipologija: 2.11 - Diplomsko delo
• Organizacija: FS - Fakulteta za strojništvo
• Kraj izida: Ljubljana
• Založnik: [J. Grušovnik]
• Leto izida: 2021
• Št. strani: XII, 26 str.
• PID: 20.500.12556/RUL-129188
• UDK: 519.61:629.014.9:539.4(043.2)
• COBISS.SI-ID: 82857219
• Datum objave v RUL: 28.08.2021

GRUŠOVNIK, Jan, 2021, Topološka optimizacija okvirja brezpilotnega zrakoplova [na spletu]. Diplomsko delo. Ljubljana : J. Grušovnik. [Dostopano 18 maj 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=129188

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Topology optimisation of a racing drone frame

Izvleček

The presented work deals with a topological optimization of a racing drone frame. An uniaxially loaded structural element is presented, of which the physical model represents the basis for differential equation derivation. Equation is then translated into variational formulation, on the basis of which the finite element equation is derived. The initial geometry is made, within which the topological optimization is performed via SIMP method. The optimized geometry is validated with numerical static structural analysis. The result of the work is a topologically optimized and 3D printing ready racing drone frame, the mass of which is less than the mass of commercial frames on the market.

• Ključne besede: Topology optimization, structural analysis, unmanned aerial vehicle, finite element method, frames, 3D printing.