Implementazione di algoritmi di smoothing per strutture aerospaziali ottimizzate topologicamente

La tesi ha come scopo la valutazione e l’implementazione di algoritmi di smoothing adatti a processare corpi ottenuti in seguito ad ottimizzazione topologica. Questi corpi presentano spesso irregolarità ed è richiesta una operazione di smoothing dei modelli CAD ottenuti. In particolare, sarebbe utile avere a disposizione un codice di smoothing che abbia ottime proprietà di levigatura e conservi, per quanto possibile, il volume del corpo originale. Inoltre, un codice di smoothing adatto alla valutazione dei corpi non deve presentare problemi di “shrinkage” (increspatura), “irregolarità” e “vertex-drifting” (deriva dei vertici). Inizialmente si è applicato lo smoothing a mesh poco complesse con l’uso di algoritmi più noti come il Laplacian smoothing, HC-algorithm e lo Scale-Dependent Umbrella (SDU). In seguito, sono stati implementati due nuovi algoritmi (HC_SDU1 e HC_SDU2) con struttura di base simile all’HC-algorithm e all’SDU, così da avere i vantaggi legati a questi due codici e limitando al contempo le criticità. I quattro algoritmi (escludendo il Laplacian smoothing) sono stati valutati su quattro corpi realizzati in voxel, andando poi a visualizzare su di un grafico l’andamento del cambiamento totale del corpo, del volume totale e dell’area totale. A seguito dei test, si è visto che solamente HC_SDU2 e l’HC-algorithm sono riusciti ad ottenere risultati discreti. Al momento attuale però, confrontando i dati dell’HC-algorithm con l’HC_SDU2 si è visto che la differenza in termini di cambiamento di forma totale è minima. I margini di miglioramento però sono maggiori nell’HC_SDU2 piuttosto che nell’HC-algorithm, perciò si può concludere che in questa tesi è stato individuato un algoritmo innovativo con potenzialità che potrebbero renderlo una valida alternativa ai classici algoritmi di smoothing.