Srovnávací studie mechanických vlastností 3D tištěných makrostruktur

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá srovnávací studií mechanických vlastností různých typů 3D tištěných makrostruktur. Rešeršní část práce se zaměřuje na zmapování dostupných technologií 3D tisku, přehled běžně používaných materiálů a analýzu typických makrostruktur uplatňovaných v rámci 3D tisku. Výpočetní modely jsou vytvořeny pomocí metody konečných prvků v softwaru ANSYS, přičemž jejich výsledky jsou ověřovány experimentálním měřením. K experimentu je využita bezkontaktní metoda digitální korelace obrazu (DIC) ve spojení s tenzometrickým měřením. Cílem je experimentálně i numericky analyzovat a zhodnotit chování tří vybraných struktur. Práce přináší srovnání jejich pevnostních charakteristik a může sloužit jako podklad pro optimalizaci návrhu výplní ve funkčních 3D tištěných součástech, kde je klíčový poměr mezi hmotností, tuhostí a spolehlivostí.

This bachelor’s thesis presents a comparative study of the mechanical properties of various types of 3D-printed macrostructures. The theoretical part of the thesis focuses on mapping the available 3D printing technologies, providing an overview of commonly used materials, and analyzing typical macrostructures applied in the context of 3D printing. Computational models are developed using the finite element method (FEM) in ANSYS software, and their results are validated through experimental measurements. The experiment utilizes a non-contact digital image correlation (DIC) technique in combination with strain gauge measurements. The aim is to analyze and evaluate the behavior of three selected structures both numerically and experimentally. The thesis provides a comparison of their strength characteristics and can serve as a foundation for optimizing the design of infill structures in functional 3D-printed components, where the balance between weight, stiffness, and reliability is crucial.