Encontrar a forma do Nó Impresso em Metal 3D com Geometria Complexa

A aplicação da tecnologia de fabrico de aditivos (AM) na arquitectura e engenharia estrutural foi alargada devido ao recente desenvolvimento da impressão 3d de metal. Uma das estruturas mais comuns, nomeadamente, a moldura espacial consiste num conjunto de barras que é configurado em três dimensões, com barras ligadas por nós. Este artigo apresenta dois métodos de concepção de nós impressos em 3d para acomodar qualquer número de barras incidentes em ângulos arbitrários. Um nó multi-ramos é esboçado utilizando a informação dimensional do espaço em branco entre as barras convergentes numa moldura de espaço pré-desenhada e depois parametrizada por duas abordagens diferentes para realizar a optimização estrutural. O procedimento de optimização é realizado utilizando um algoritmo genético para minimizar ao máximo a tensão von Mises como função objectiva sujeita à massa do nó como uma função de restrição. Finalmente, são realizados testes funcionais em nós metálicos impressos em 3D a fim de comparar a resistência e rigidez dos nós concebidos pelas duas abordagens de procura de formas.