Topology optimization of a helicopter servo brecket for AM production

The aim of this work is to propose an optimized geometry for the realization of an aeronautical support through Additive Manufacturing technologies. Initially, a study on parameters affecting topological optimization was performed in the Abaqus program. Subsequently, thanks to the results obtained, various topological optimizations of the supplied component were performed. Subsequently, the geometries generated by two different topological optimizations were redesigned and later compared with each other performing numerical analyses that included the most critical load conditions. In order to redesign the geometries obtained from the topological optimizations, an iterative design and validation method was followed which made it possible to identify and modify the most critical areas. Finally, the geometry with the best mechanical properties was chosen and, following a further process of modifications to reduce its mass, a static analysis was performed. The results obtained by the latter were compared with those obtained by the original geometry subjected to the same load conditions.

Lo scopo di questo lavoro è di proporre una geometria ottimizzata per la realizzazione di un supporto aeronautico tramite tecnologie di Additive Manufacturing. Inizialmente, è stato eseguito uno studio sui parametri che influiscono sull'ottimizzazione topologica nel programma di Abaqus. Successivamente, grazie ai risultati ottenuti, sono state eseguite diverse ottimizzazioni topologiche del componente fornito. In seguito sono state ridisegnate le geometrie generate da due diverse ottimizzazioni topologiche e successsivamente confrontate tra loro andando ad eseguire analisi numeriche che comprendessero le condizioni di carico più critiche. Per andare a ridisegnare le geometrie ottenute dalle ottimizzazioni topologiche è stato seguito un metodo iterativo di design e validazione che ha consentito di individuare e modificare le zone con maggiori criticità. È stata infine scelta la geometria con le migliori proprietà meccaniche e, a seguito di un ulteriore processo di modifiche per ridurre la massa della stessa, è stata eseguita un'analisi finale. I risultati ottenuti da quest'ultima sono stati confrontati con quelli ottenuti dalla geometria originale sottoposta alle stesse condizioni di carico.