Моделирование 3D печати малых архитектурных форм : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Моделирование 3D печати малых архитектурных форм : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Ключевые слова: 3D принтер, печатающая головка, аддитивные технологии, цилиндрический бак, скорость подачи, строительная смесь, 3D printer, Printhead, additive technology, Cylindrical Tank, feed rate, mortar

Аннотация: Сделан обзор состояния в России и за рубежом аддитивных технологий, в том числе и их использованию в архитектуре и строительстве. Авторами отмечается, что применение аддитивных технологий возможно, как при 3D печати зданий пониженной этажности, так и возведение высотных зданий. Широкое применение 3Dнашло при изготовлении малых архитектурных форм. В статье приведены результаты исследований подачи строительной смеси от бункера 3D принтера к печатающей головке принтера. Для отработки рациональных параметров системы подачи строительной смеси широко применяется математическое моделирование. Автором составлена система двух дифференциальных уравнений первого порядка для определения выходных переменных модели. Для преобразования этих уравнений в блок-диаграмму формируются правые части уравнений. Даны зависимости скорость входного и выходного потоков смеси. С целью выявления влияния скорости подачи строительной смеси от бункера строительной смеси к печатающей головке проведен компьютерный эксперимент на основе результатов моделирования процесса наполнения и опустошения бункера 3D принтера. Приведены уровни варьирования переменных, и матрица планирования эксперимента, результаты измерений. Определено влияния скорости подачи строительной смеси от бункера строительной смеси к печатающей головке при переходном процессе выполнены методом планирования эксперимента в среде MathCAD. Составлена матрица планирования эксперимента в размерном масштабе. По уравнению регрессии в среде MATLAB построена функция амплитуды зависимости наполнения уровня бака от диаметра бункера при различных значениях скорости подачи бетона в бункер. A review of the state of additive technologies in Russia and abroad, including their use in architecture and construction, is made. The authors note that the use of additive technologies is possible both with 3D printing of buildings with low floors, and the construction of high-rise buildings. 3D has been widely used in the manufacture of small architectural forms. The article presents the results of studies of the supply of mortar from the 3D printer hopper to the print head of the printer. To work out the rational parameters of the mortar supply system, mathematical modeling is widely used. The author has compiled a system of two first-order differential equations for determining the output variables of the model. To convert these equations into a block diagram, the right-hand sides of the equations are formed. The dependences of the velocity of the input and output flows of the mixture are given. In order to identify the influence of the feed rate of the mortar from the mortar to the print head, a computer experiment was conducted based on the simulation results of the filling and emptying of the 3D printer hopper. The levels of variation of variables, and the planning matrix of the experiment, the measurement results. The influence of the mortar feed rate from the mortar hopper to the printhead during the transition process is determined by the method of experiment planning in the MathCAD environment. An experiment planning matrix has been compiled on a dimensional scale. Using the regression equation in MATLAB, a function of the amplitude of the dependence of the filling of the tank level on the diameter of the hopper was constructed for various values of the feed rate of concrete into the hopper.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вестник евразийской науки

Выпуск журнала: Т. 12, 2

Номера страниц: 8

ISSN журнала: 25880101

Место издания: Москва

Издатель: ООО "Издательство "Мир науки"

Авторы

  • Емельянов Р.Т. (ФГАОУ «Сибирский федеральный университет»)
  • Прокопьев А.П. (ФГАОУ «Сибирский федеральный университет»)
  • Якшина А.А. (ФГАОУ «Сибирский федеральный университет»)
  • Пиндур С.В. (ФГАОУ «Сибирский федеральный университет»)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.