Sviluppo di metodi di triangolazione per la modellazione di strutture reticolari in ambito aerospaziale

Di anno in anno, nel settore aerospaziale cresce sempre di più la necessità di sviluppare componenti complessi e dettagliati e di cercare tecniche alternative per la produzione degli stessi, come l’utilizzo delle tecnologie additive. Questa tecnica di produzione, a differenza della modellazione del singolo componente tramite rimozione di materiale, si basa sull’aggiunta di materiale strato per strato, portando vantaggi significativi, tra cui il risparmio di tempo nella produzione e la possibilità di creare un componente anche molto complesso in un unico pezzo. I software adibiti alla modellazione dei componenti sono i CAD, che tuttavia non sono ottimizzati per lavorare con delle strutture così complesse – specialmente le strutture reticolari, cioè strutture bio-ispirate composte da strutture trabecolari che si ripetono continuamente nel dominio. Il presente elaborato ha lo scopo di proporre metodi alternativi all’utilizzo dei tradizionali software CAD, utilizzando il linguaggio di programmazione Matlab, e di analizzarne prestazioni, vantaggi e svantaggi. Le strutture trabecolari prese in considerazione partono da una struttura semplice, per arrivare a una più complessa. Dai risultati ottenuti emerge che è possibile utilizzare i linguaggi di programmazione per creare una struttura reticolare, anche di grandi dimensioni, utilizzando un calcolatore di fascia media. Uno dei vantaggi di tale metodo alternativo è poter evitare quasi totalmente la creazione diretta della geometria sul CAD e la conseguente esportazione come file STL. Si tratta della parte più delicata del processo, poiché richiede altissime prestazioni dall’unità di elaborazione centrale e dalla scheda video. Per la realizzazione del file STL che comprende la struttura reticolare si propone l’utilizzo di MeshLab, un software che permette di processare la mesh in 3D, controllare che la struttura sia “two-manifold” e che non abbia fori, nonché scegliere se aumentarne o diminuirne la qualità qualora fosse necessario.