డిజిటల్‌గా రూపొందించబడిన సన్నని గాజు మిశ్రమ ముఖభాగం ప్యానెల్‌ల నమూనాలు

సన్నని గాజు వాడకం నిర్మాణ పరిశ్రమలో వివిధ పనులను నెరవేర్చడానికి హామీ ఇస్తుంది. వనరులను మరింత సమర్థవంతంగా ఉపయోగించడం వల్ల పర్యావరణ ప్రయోజనాలకు అదనంగా, వాస్తుశిల్పులు కొత్త స్థాయి డిజైన్ స్వేచ్ఛను సాధించడానికి సన్నని గాజును ఉపయోగించవచ్చు. శాండ్‌విచ్ సిద్ధాంతం ఆధారంగా, ఫ్లెక్సిబుల్ థిన్ గ్లాస్‌ను 3D ప్రింటెడ్ ఓపెన్-సెల్ పాలిమర్ కోర్‌తో కలిపి చాలా దృఢంగా మరియు తేలికగా రూపొందించవచ్చు. మిశ్రమ అంశాలు. ఈ కథనం పారిశ్రామిక రోబోట్‌లను ఉపయోగించి సన్నని గాజు-మిశ్రమ ముఖభాగం ప్యానెల్‌ల డిజిటల్ ఫాబ్రికేషన్‌లో అన్వేషణాత్మక ప్రయత్నాన్ని అందిస్తుంది. ఇది కంప్యూటర్-ఎయిడెడ్ డిజైన్ (CAD), ఇంజనీరింగ్ (CAE) మరియు తయారీ (CAM)తో సహా ఫ్యాక్టరీ-టు-ఫ్యాక్టరీ వర్క్‌ఫ్లోలను డిజిటలైజ్ చేసే భావనను వివరిస్తుంది. అధ్యయనం డిజిటల్ విశ్లేషణ సాధనాల అతుకులు లేని ఏకీకరణను ప్రారంభించే పారామెట్రిక్ డిజైన్ ప్రక్రియను ప్రదర్శిస్తుంది.
అదనంగా, ఈ ప్రక్రియ సన్నని గాజు మిశ్రమ ప్యానెల్‌లను డిజిటల్‌గా తయారు చేయడంలో సంభావ్యత మరియు సవాళ్లను ప్రదర్శిస్తుంది. పెద్ద-ఫార్మాట్ సంకలిత తయారీ, ఉపరితల మ్యాచింగ్, అతుక్కొని మరియు అసెంబ్లీ ప్రక్రియలు వంటి పారిశ్రామిక రోబోట్ ఆర్మ్ చేసే కొన్ని తయారీ దశలు ఇక్కడ వివరించబడ్డాయి. చివరగా, మొదటిసారిగా, ప్రయోగాత్మక మరియు సంఖ్యా అధ్యయనాలు మరియు ఉపరితల లోడింగ్ కింద మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల యాంత్రిక లక్షణాల మూల్యాంకనం ద్వారా మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల యాంత్రిక లక్షణాలపై లోతైన అవగాహన పొందబడింది. డిజిటల్ డిజైన్ మరియు ఫాబ్రికేషన్ వర్క్‌ఫ్లో యొక్క మొత్తం భావన, అలాగే ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాల ఫలితాలు, ఆకృతి నిర్వచనం మరియు విశ్లేషణ పద్ధతుల యొక్క మరింత ఏకీకరణకు, అలాగే భవిష్యత్ అధ్యయనాలలో విస్తృతమైన యాంత్రిక అధ్యయనాలను నిర్వహించడానికి ఆధారాన్ని అందిస్తాయి.
డిజిటల్ తయారీ పద్ధతులు సాంప్రదాయ పద్ధతులను మార్చడం మరియు కొత్త డిజైన్ అవకాశాలను అందించడం ద్వారా ఉత్పత్తిని మెరుగుపరచడానికి మాకు అనుమతిస్తాయి [1]. సాంప్రదాయ నిర్మాణ పద్ధతులు ఖర్చు, ప్రాథమిక జ్యామితి మరియు భద్రత పరంగా పదార్థాలను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తాయి. నిర్మాణాన్ని ఫ్యాక్టరీలకు తరలించడం ద్వారా, కొత్త డిజైన్ పద్ధతులను అమలు చేయడానికి మాడ్యులర్ ప్రిఫ్యాబ్రికేషన్ మరియు రోబోటిక్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా, భద్రతకు రాజీ పడకుండా పదార్థాలను సమర్థవంతంగా ఉపయోగించవచ్చు. డిజిటల్ తయారీ మరింత వైవిధ్యమైన, సమర్థవంతమైన మరియు ప్రతిష్టాత్మకమైన రేఖాగణిత ఆకృతులను రూపొందించడానికి మా డిజైన్ ఊహను విస్తరించడానికి అనుమతిస్తుంది. డిజైన్ మరియు గణన ప్రక్రియలు చాలా వరకు డిజిటలైజ్ చేయబడినప్పటికీ, తయారీ మరియు అసెంబ్లింగ్ ఇప్పటికీ చాలావరకు సాంప్రదాయ పద్ధతుల్లో చేతితో జరుగుతాయి. పెరుగుతున్న సంక్లిష్టమైన ఉచిత-రూప నిర్మాణాలను ఎదుర్కోవటానికి, డిజిటల్ తయారీ ప్రక్రియలు చాలా ముఖ్యమైనవిగా మారుతున్నాయి. స్వేచ్ఛ మరియు డిజైన్ వశ్యత కోసం కోరిక, ముఖ్యంగా ముఖభాగాల విషయానికి వస్తే, క్రమంగా పెరుగుతోంది. విజువల్ ఎఫెక్ట్‌తో పాటు, ఫ్రీ-ఫారమ్ ముఖభాగాలు మరింత సమర్థవంతమైన నిర్మాణాలను రూపొందించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి, ఉదాహరణకు, మెమ్బ్రేన్ ఎఫెక్ట్స్ ఉపయోగించడం ద్వారా [2]. అదనంగా, డిజిటల్ తయారీ ప్రక్రియల యొక్క గొప్ప సంభావ్యత వాటి సామర్థ్యం మరియు డిజైన్ ఆప్టిమైజేషన్ యొక్క అవకాశం.
సంకలితంగా రూపొందించబడిన పాలిమర్ కోర్ మరియు బంధించబడిన సన్నని గాజు బాహ్య ప్యానెల్‌లతో కూడిన వినూత్న మిశ్రమ ముఖభాగం ప్యానెల్‌ను రూపొందించడానికి మరియు తయారు చేయడానికి డిజిటల్ సాంకేతికతను ఎలా ఉపయోగించవచ్చో ఈ కథనం విశ్లేషిస్తుంది. సన్నని గాజు వాడకంతో అనుబంధించబడిన కొత్త నిర్మాణ అవకాశాలతో పాటు, పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక ప్రమాణాలు కూడా భవనం ఎన్వలప్‌ను నిర్మించడానికి తక్కువ పదార్థాన్ని ఉపయోగించడం కోసం ముఖ్యమైన ప్రేరణలుగా ఉన్నాయి. వాతావరణ మార్పు, వనరుల కొరత మరియు భవిష్యత్తులో పెరుగుతున్న ఇంధన ధరలు, గాజును తెలివిగా ఉపయోగించాలి. ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమ నుండి 2 మిమీ కంటే తక్కువ మందపాటి సన్నని గాజును ఉపయోగించడం ముఖభాగాన్ని కాంతివంతం చేస్తుంది మరియు ముడి పదార్థాల వినియోగాన్ని తగ్గిస్తుంది.
సన్నని గాజు యొక్క అధిక వశ్యత కారణంగా, ఇది నిర్మాణ అనువర్తనాలకు కొత్త అవకాశాలను తెరుస్తుంది మరియు అదే సమయంలో కొత్త ఇంజనీరింగ్ సవాళ్లను [3,4,5,6] విసిరింది. సన్నని గాజును ఉపయోగించి ముఖభాగం ప్రాజెక్టుల ప్రస్తుత అమలు పరిమితంగా ఉన్నప్పటికీ, సివిల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు ఆర్కిటెక్చరల్ అధ్యయనాలలో సన్నని గాజు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతోంది. సాగే వైకల్యానికి సన్నని గాజు యొక్క అధిక సామర్థ్యం కారణంగా, ముఖభాగాలలో దాని ఉపయోగం రీన్ఫోర్స్డ్ స్ట్రక్చరల్ సొల్యూషన్స్ [7] అవసరం. వక్ర జ్యామితి [8] కారణంగా పొర ప్రభావాన్ని ఉపయోగించడంతో పాటు, పాలిమర్ కోర్ మరియు అతుక్కొని ఉన్న సన్నని గాజు బయటి షీట్‌తో కూడిన బహుళస్థాయి నిర్మాణం ద్వారా జడత్వం యొక్క క్షణాన్ని కూడా పెంచవచ్చు. ఈ విధానం గట్టి పారదర్శక పాలికార్బోనేట్ కోర్ ఉపయోగించడం వల్ల వాగ్దానం చేసింది, ఇది గాజు కంటే తక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది. సానుకూల యాంత్రిక చర్యతో పాటు, అదనపు భద్రతా ప్రమాణాలు కలుసుకున్నాయి [9].
కింది అధ్యయనంలో ఉన్న విధానం అదే భావనపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ సంకలితంగా రూపొందించబడిన ఓపెన్-పోర్ అపారదర్శక కోర్‌ని ఉపయోగిస్తుంది. ఇది అధిక స్థాయి రేఖాగణిత స్వేచ్ఛ మరియు రూపకల్పన అవకాశాలకు, అలాగే భవనం యొక్క భౌతిక విధుల ఏకీకరణకు హామీ ఇస్తుంది [10]. ఇటువంటి మిశ్రమ ప్యానెల్లు మెకానికల్ టెస్టింగ్‌లో ముఖ్యంగా ప్రభావవంతంగా నిరూపించబడ్డాయి [11] మరియు 80% వరకు ఉపయోగించే గాజు మొత్తాన్ని తగ్గిస్తామని హామీ ఇచ్చాయి. ఇది అవసరమైన వనరులను తగ్గించడమే కాకుండా, ప్యానెళ్ల బరువును గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, తద్వారా సబ్‌స్ట్రక్చర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. కానీ కొత్త నిర్మాణ రూపాలకు కొత్త ఉత్పత్తి రూపాలు అవసరం. సమర్థవంతమైన నిర్మాణాలకు సమర్థవంతమైన తయారీ ప్రక్రియలు అవసరం. డిజిటల్ డిజైన్ డిజిటల్ తయారీకి దోహదం చేస్తుంది. పారిశ్రామిక రోబోట్‌ల కోసం సన్నని గాజు మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల డిజిటల్ తయారీ ప్రక్రియ యొక్క అధ్యయనాన్ని ప్రదర్శించడం ద్వారా ఈ కథనం రచయిత యొక్క మునుపటి పరిశోధనను కొనసాగిస్తుంది. తయారీ ప్రక్రియ యొక్క ఆటోమేషన్‌ను పెంచడానికి మొదటి పెద్ద-ఫార్మాట్ ప్రోటోటైప్‌ల ఫైల్-టు-ఫ్యాక్టరీ వర్క్‌ఫ్లోను డిజిటలైజ్ చేయడంపై దృష్టి కేంద్రీకరించబడింది.
మిశ్రమ ప్యానెల్ (మూర్తి 1) AM పాలిమర్ కోర్ చుట్టూ చుట్టబడిన రెండు సన్నని గాజు అతివ్యాప్తులను కలిగి ఉంటుంది. రెండు భాగాలు జిగురుతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ డిజైన్ యొక్క ఉద్దేశ్యం మొత్తం విభాగంలో లోడ్‌ను సాధ్యమైనంత సమర్థవంతంగా పంపిణీ చేయడం. బెండింగ్ క్షణాలు షెల్‌లో సాధారణ ఒత్తిడిని సృష్టిస్తాయి. పార్శ్వ శక్తులు కోర్ మరియు అంటుకునే కీళ్లలో కోత ఒత్తిడిని కలిగిస్తాయి.
శాండ్విచ్ నిర్మాణం యొక్క బయటి పొర సన్నని గాజుతో తయారు చేయబడింది. సూత్రప్రాయంగా, సోడా-లైమ్ సిలికేట్ గ్లాస్ ఉపయోగించబడుతుంది. లక్ష్య మందం <2 మిమీతో, థర్మల్ టెంపరింగ్ ప్రక్రియ ప్రస్తుత సాంకేతిక పరిమితిని చేరుకుంటుంది. డిజైన్ (ఉదా. చల్లగా మడతపెట్టిన ప్యానెల్లు) లేదా ఉపయోగం [12] కారణంగా అధిక బలం అవసరమైతే రసాయనికంగా బలపరిచిన అల్యూమినోసిలికేట్ గ్లాస్ ప్రత్యేకించి తగినదిగా పరిగణించబడుతుంది. కాంతి ప్రసారం మరియు పర్యావరణ పరిరక్షణ విధులు మిశ్రమాలలో ఉపయోగించే ఇతర పదార్థాలతో పోలిస్తే మంచి స్క్రాచ్ రెసిస్టెన్స్ మరియు సాపేక్షంగా అధిక యంగ్ మాడ్యులస్ వంటి మంచి మెకానికల్ లక్షణాలతో సంపూర్ణంగా ఉంటాయి. రసాయనికంగా గట్టిపడిన సన్నని గాజు కోసం పరిమిత పరిమాణంలో అందుబాటులో ఉన్నందున, మొదటి పెద్ద-స్థాయి నమూనాను రూపొందించడానికి పూర్తిగా 3 మిమీ మందపాటి సోడా-లైమ్ గ్లాస్ యొక్క ప్యానెల్లు ఉపయోగించబడ్డాయి.
సహాయక నిర్మాణం మిశ్రమ ప్యానెల్ యొక్క ఆకారపు భాగంగా పరిగణించబడుతుంది. దాదాపు అన్ని గుణాలు దాని ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి. సంకలిత తయారీ పద్ధతికి ధన్యవాదాలు, ఇది డిజిటల్ తయారీ ప్రక్రియకు కేంద్రం కూడా. థర్మోప్లాస్టిక్స్ ఫ్యూజింగ్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడతాయి. ఇది నిర్దిష్ట అనువర్తనాల కోసం పెద్ద సంఖ్యలో వివిధ పాలిమర్‌లను ఉపయోగించడం సాధ్యపడుతుంది. ప్రధాన మూలకాల యొక్క టోపోలాజీని వాటి పనితీరుపై ఆధారపడి విభిన్న ప్రాధాన్యతతో రూపొందించవచ్చు. ఈ ప్రయోజనం కోసం, ఆకృతి రూపకల్పనను క్రింది నాలుగు డిజైన్ వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: నిర్మాణ రూపకల్పన, ఫంక్షనల్ డిజైన్, సౌందర్య రూపకల్పన మరియు ఉత్పత్తి రూపకల్పన. ప్రతి వర్గం వేర్వేరు ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది విభిన్న టోపోలాజీలకు దారి తీస్తుంది.
ప్రాథమిక అధ్యయనం సమయంలో, కొన్ని ప్రధాన డిజైన్‌లు వాటి రూపకల్పన యొక్క అనుకూలత కోసం పరీక్షించబడ్డాయి [11]. యాంత్రిక దృక్కోణం నుండి, గైరోస్కోప్ యొక్క మూడు-కాల కనీస కోర్ ఉపరితలం ముఖ్యంగా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. ఇది సాపేక్షంగా తక్కువ పదార్థ వినియోగం వద్ద వంగడానికి అధిక యాంత్రిక నిరోధకతను అందిస్తుంది. ఉపరితల ప్రాంతాలలో పునరుత్పత్తి చేయబడిన సెల్యులార్ ప్రాథమిక నిర్మాణాలతో పాటు, టోపోలాజీని ఇతర ఆకారాన్ని కనుగొనే పద్ధతుల ద్వారా కూడా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. స్ట్రెస్ లైన్ జనరేషన్ అనేది సాధ్యమైనంత తక్కువ బరువు వద్ద దృఢత్వాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి సాధ్యమయ్యే మార్గాలలో ఒకటి [13]. అయినప్పటికీ, శాండ్‌విచ్ నిర్మాణాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే తేనెగూడు నిర్మాణం, ఉత్పత్తి శ్రేణి అభివృద్ధికి ప్రారంభ బిందువుగా ఉపయోగించబడింది. ఈ ప్రాథమిక రూపం ఉత్పత్తిలో వేగవంతమైన పురోగతికి దారితీస్తుంది, ప్రత్యేకించి సులభమైన టూల్‌పాత్ ప్రోగ్రామింగ్ ద్వారా. మిశ్రమ ప్యానెల్‌లలో దీని ప్రవర్తన విస్తృతంగా అధ్యయనం చేయబడింది [14, 15, 16] మరియు రూపాన్ని పారామిటరైజేషన్ ద్వారా అనేక విధాలుగా మార్చవచ్చు మరియు ప్రారంభ ఆప్టిమైజేషన్ భావనలకు కూడా ఉపయోగించవచ్చు.
ఉపయోగించిన వెలికితీత ప్రక్రియపై ఆధారపడి, పాలిమర్‌ను ఎన్నుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అనేక థర్మోప్లాస్టిక్ పాలిమర్‌లు ఉన్నాయి. చిన్న-స్థాయి పదార్థాల ప్రారంభ ప్రాథమిక అధ్యయనాలు ముఖభాగాలలో ఉపయోగించడానికి అనుకూలమైన పాలిమర్‌ల సంఖ్యను తగ్గించాయి [11]. పాలికార్బోనేట్ (PC) దాని వేడి నిరోధకత, UV నిరోధకత మరియు అధిక దృఢత్వం కారణంగా ఆశాజనకంగా ఉంది. పాలికార్బోనేట్‌ను ప్రాసెస్ చేయడానికి అవసరమైన అదనపు సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక పెట్టుబడి కారణంగా, మొదటి నమూనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ సవరించిన పాలిథిలిన్ టెరెఫ్తాలేట్ (PETG) ఉపయోగించబడింది. థర్మల్ స్ట్రెస్ మరియు కాంపోనెంట్ డిఫార్మేషన్ యొక్క తక్కువ ప్రమాదంతో సాపేక్షంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రాసెస్ చేయడం చాలా సులభం. ఇక్కడ చూపబడిన ప్రోటోటైప్ PIPG అని పిలువబడే రీసైకిల్ PETG నుండి తయారు చేయబడింది. పదార్థం ప్రాథమికంగా 60°C వద్ద కనీసం 4 గం వరకు ఎండబెట్టి, 20% గ్లాస్ ఫైబర్ కంటెంట్‌తో గ్రాన్యూల్స్‌గా ప్రాసెస్ చేయబడింది [17].
అంటుకునేది పాలిమర్ కోర్ నిర్మాణం మరియు సన్నని గాజు మూత మధ్య బలమైన బంధాన్ని అందిస్తుంది. మిశ్రమ ప్యానెల్లు బెండింగ్ లోడ్లకు గురైనప్పుడు, అంటుకునే కీళ్ళు కోత ఒత్తిడికి లోనవుతాయి. అందువలన, ఒక గట్టి అంటుకునే ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది మరియు విక్షేపం తగ్గించవచ్చు. క్లియర్ అడ్హెసివ్స్ కూడా క్లియర్ గ్లాస్‌తో బంధించినప్పుడు అధిక దృశ్యమాన నాణ్యతను అందించడంలో సహాయపడతాయి. అంటుకునేదాన్ని ఎన్నుకునేటప్పుడు మరొక ముఖ్యమైన అంశం తయారీ మరియు స్వయంచాలక ఉత్పత్తి ప్రక్రియలలో ఏకీకరణ. ఇక్కడ UV క్యూరింగ్ అడ్హెసివ్స్ ఫ్లెక్సిబుల్ క్యూరింగ్ టైమ్స్‌తో కవర్ లేయర్‌ల పొజిషనింగ్‌ను చాలా సులభతరం చేస్తుంది. ప్రాథమిక పరీక్షల ఆధారంగా, పలుచని గాజు మిశ్రమ ప్యానెల్‌లకు సరిపోయేలా అంటుకునే వరుసలను పరీక్షించారు [18]. Loctite® AA 3345™ UV క్యూరబుల్ అక్రిలేట్ [19] కింది ప్రక్రియకు ప్రత్యేకంగా సరిపోతుందని నిరూపించబడింది.
సంకలిత తయారీ మరియు సన్నని గాజు యొక్క వశ్యత యొక్క అవకాశాల ప్రయోజనాన్ని పొందడానికి, మొత్తం ప్రక్రియ డిజిటల్ మరియు పారామెట్రిక్‌గా పనిచేసేలా రూపొందించబడింది. గొల్లభామను విజువల్ ప్రోగ్రామింగ్ ఇంటర్‌ఫేస్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది, వివిధ ప్రోగ్రామ్‌ల మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌లను తప్పించడం. అన్ని విభాగాలు (ఇంజనీరింగ్, ఇంజనీరింగ్ మరియు తయారీ) ఆపరేటర్ నుండి ప్రత్యక్ష ఫీడ్‌బ్యాక్‌తో ఒక ఫైల్‌లో ఒకదానికొకటి మద్దతునిస్తాయి మరియు పూర్తి చేస్తాయి. అధ్యయనం యొక్క ఈ దశలో, వర్క్‌ఫ్లో ఇంకా అభివృద్ధిలో ఉంది మరియు మూర్తి 2లో చూపిన నమూనాను అనుసరిస్తుంది. విభిన్న లక్ష్యాలను విభాగాలలోని వర్గాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.
ఈ పేపర్‌లోని శాండ్‌విచ్ ప్యానెల్‌ల ఉత్పత్తి వినియోగదారు-కేంద్రీకృత డిజైన్ మరియు ఫాబ్రికేషన్ తయారీతో ఆటోమేట్ చేయబడినప్పటికీ, వ్యక్తిగత ఇంజనీరింగ్ సాధనాల ఏకీకరణ మరియు ధ్రువీకరణ పూర్తిగా గ్రహించబడలేదు. ముఖభాగం జ్యామితి యొక్క పారామెట్రిక్ డిజైన్ ఆధారంగా, స్థూల స్థాయి (ముఖభాగం) మరియు మీసో (ముఖభాగం ప్యానెల్లు) వద్ద భవనం యొక్క బయటి షెల్ను రూపొందించడం సాధ్యమవుతుంది. రెండవ దశలో, ఇంజినీరింగ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ కర్టెన్ వాల్ ఫాబ్రికేషన్ యొక్క భద్రత మరియు అనుకూలతను అలాగే సాధ్యతను అంచనా వేయడానికి లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. చివరగా, ఫలితంగా ప్యానెల్లు డిజిటల్ ఉత్పత్తికి సిద్ధంగా ఉన్నాయి. ప్రోగ్రామ్ మెషిన్-రీడబుల్ G- కోడ్‌లో అభివృద్ధి చెందిన కోర్ నిర్మాణాన్ని ప్రాసెస్ చేస్తుంది మరియు సంకలిత తయారీ, వ్యవకలన పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్ మరియు గ్లాస్ బాండింగ్ కోసం దీనిని సిద్ధం చేస్తుంది.
డిజైన్ ప్రక్రియ రెండు వేర్వేరు స్థాయిలలో పరిగణించబడుతుంది. ముఖభాగాల యొక్క స్థూల ఆకారం ప్రతి మిశ్రమ ప్యానెల్ యొక్క జ్యామితిని ప్రభావితం చేస్తుందనే వాస్తవంతో పాటు, కోర్ యొక్క టోపోలాజీని కూడా మీసో స్థాయిలో రూపొందించవచ్చు. పారామెట్రిక్ ముఖభాగం నమూనాను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ఆకృతి మరియు రూపాన్ని మూర్తి 3లో చూపిన స్లయిడర్‌లను ఉపయోగించి ఉదాహరణ ముఖభాగం విభాగాల ద్వారా ప్రభావితం చేయవచ్చు. అందువలన, మొత్తం ఉపరితలం వినియోగదారు నిర్వచించిన స్కేలబుల్ ఉపరితలాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది పాయింట్ అట్రాక్టర్‌లను ఉపయోగించి వికృతీకరించబడుతుంది మరియు సవరించబడుతుంది రూపాంతరం యొక్క కనిష్ట మరియు గరిష్ట స్థాయిని పేర్కొంటుంది. ఇది బిల్డింగ్ ఎన్వలప్‌ల రూపకల్పనలో అధిక స్థాయి వశ్యతను అందిస్తుంది. అయితే, ఈ స్థాయి స్వేచ్ఛ సాంకేతిక మరియు తయారీ పరిమితుల ద్వారా పరిమితం చేయబడింది, ఇవి ఇంజనీరింగ్ భాగంలోని అల్గారిథమ్‌ల ద్వారా ప్లే చేయబడతాయి.
మొత్తం ముఖభాగం యొక్క ఎత్తు మరియు వెడల్పుతో పాటు, ముఖభాగం ప్యానెళ్ల విభజన నిర్ణయించబడుతుంది. వ్యక్తిగత ముఖభాగం ప్యానెల్‌ల కొరకు, వాటిని మీసో స్థాయిలో మరింత ఖచ్చితంగా నిర్వచించవచ్చు. ఇది కోర్ నిర్మాణం యొక్క టోపోలాజీని, అలాగే గాజు మందాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఈ రెండు వేరియబుల్స్, అలాగే ప్యానెల్ పరిమాణం, మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ మోడలింగ్‌తో ముఖ్యమైన సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. నిర్మాణం, పనితీరు, సౌందర్యం మరియు ఉత్పత్తి రూపకల్పన అనే నాలుగు వర్గాలలో ఆప్టిమైజేషన్ పరంగా మొత్తం స్థూల మరియు మీసో స్థాయి రూపకల్పన మరియు అభివృద్ధిని నిర్వహించవచ్చు. వినియోగదారులు ఈ ప్రాంతాలకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వడం ద్వారా భవనం ఎన్వలప్ యొక్క మొత్తం రూపాన్ని మరియు అనుభూతిని అభివృద్ధి చేయవచ్చు.
ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్‌ని ఉపయోగించి ఇంజనీరింగ్ భాగం ద్వారా ప్రాజెక్ట్‌కు మద్దతు ఉంది. ఈ క్రమంలో, లక్ష్యాలు మరియు సరిహద్దు పరిస్థితులు అంజీర్ 2లో చూపబడిన ఆప్టిమైజేషన్ వర్గంలో నిర్వచించబడ్డాయి. అవి సాంకేతికంగా సాధ్యమయ్యే, భౌతికంగా మంచి మరియు ఇంజనీరింగ్ పాయింట్ నుండి నిర్మించడానికి సురక్షితమైన కారిడార్‌లను అందిస్తాయి, ఇది డిజైన్‌పై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. గొల్లభామలో నేరుగా విలీనం చేయగల వివిధ సాధనాలకు ఇది ప్రారంభ స్థానం. తదుపరి పరిశోధనలలో, మెకానికల్ లక్షణాలను ఫినిట్ ఎలిమెంట్ అనాలిసిస్ (FEM) లేదా విశ్లేషణాత్మక గణనలను ఉపయోగించి విశ్లేషించవచ్చు.
అదనంగా, సౌర వికిరణ అధ్యయనాలు, లైన్-ఆఫ్-సైట్ విశ్లేషణ మరియు సూర్యరశ్మి వ్యవధి మోడలింగ్ నిర్మాణ భౌతిక శాస్త్రంపై మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయగలవు. డిజైన్ ప్రక్రియ యొక్క వేగం, సామర్థ్యం మరియు వశ్యతను అతిగా పరిమితం చేయకుండా ఉండటం ముఖ్యం. అందువల్ల, ఇక్కడ పొందిన ఫలితాలు డిజైన్ ప్రక్రియకు అదనపు మార్గదర్శకత్వం మరియు మద్దతును అందించడానికి రూపొందించబడ్డాయి మరియు డిజైన్ ప్రక్రియ ముగింపులో వివరణాత్మక విశ్లేషణ మరియు సమర్థనకు ప్రత్యామ్నాయం కాదు. ఈ వ్యూహాత్మక ప్రణాళిక నిరూపితమైన ఫలితాల కోసం మరింత వర్గీకరణ పరిశోధనకు పునాది వేస్తుంది. ఉదాహరణకు, వివిధ లోడ్ మరియు మద్దతు పరిస్థితులలో మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల యాంత్రిక ప్రవర్తన గురించి ఇంకా చాలా తక్కువగా తెలుసు.
డిజైన్ మరియు ఇంజనీరింగ్ పూర్తయిన తర్వాత, మోడల్ డిజిటల్ ఉత్పత్తికి సిద్ధంగా ఉంది. తయారీ ప్రక్రియ నాలుగు ఉప-దశలుగా విభజించబడింది (Fig. 4). మొదటిది, పెద్ద-స్థాయి రోబోటిక్ 3D ప్రింటింగ్ సదుపాయాన్ని ఉపయోగించి ప్రధాన నిర్మాణం సంకలితంగా రూపొందించబడింది. మంచి బంధానికి అవసరమైన ఉపరితల నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి అదే రోబోటిక్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించి ఉపరితలం మిల్ చేయబడుతుంది. మిల్లింగ్ తర్వాత, ప్రింటింగ్ మరియు మిల్లింగ్ ప్రక్రియ కోసం ఉపయోగించే అదే రోబోటిక్ సిస్టమ్‌పై ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన డోసింగ్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించి కోర్ స్ట్రక్చర్‌తో అంటుకునే పదార్థం వర్తించబడుతుంది. చివరగా, గాజు వ్యవస్థాపించబడింది మరియు బంధిత ఉమ్మడి యొక్క UV క్యూరింగ్‌కు ముందు వేయబడుతుంది.
సంకలిత తయారీ కోసం, అంతర్లీన నిర్మాణం యొక్క నిర్వచించబడిన టోపోలాజీ తప్పనిసరిగా CNC యంత్ర భాష (GCode)లోకి అనువదించబడాలి. ఏకరీతి మరియు అధిక నాణ్యత ఫలితాల కోసం, ఎక్స్‌ట్రూడర్ నాజిల్ పడిపోకుండా ప్రతి పొరను ప్రింట్ చేయడం లక్ష్యం. ఇది ఉద్యమం ప్రారంభంలో మరియు ముగింపులో అవాంఛిత అధిక ఒత్తిడిని నిరోధిస్తుంది. అందువల్ల, ఉపయోగించబడుతున్న సెల్ నమూనా కోసం నిరంతర పథం ఉత్పత్తి స్క్రిప్ట్ వ్రాయబడింది. ఇది అదే ప్రారంభ మరియు ముగింపు పాయింట్లతో పారామెట్రిక్ నిరంతర పాలీలైన్‌ను సృష్టిస్తుంది, ఇది డిజైన్ ప్రకారం ఎంచుకున్న ప్యానెల్ పరిమాణం, సంఖ్య మరియు తేనెగూడుల పరిమాణానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. అదనంగా, లైన్ వెడల్పు మరియు లైన్ ఎత్తు వంటి పారామితులను ప్రధాన నిర్మాణం యొక్క కావలసిన ఎత్తును సాధించడానికి పంక్తులు వేయడానికి ముందు పేర్కొనవచ్చు. స్క్రిప్ట్‌లో తదుపరి దశ G-code ఆదేశాలను వ్రాయడం.
పొజిషనింగ్ మరియు ఎక్స్‌ట్రాషన్ వాల్యూమ్ కంట్రోల్ కోసం ఇతర సంబంధిత అక్షాలు వంటి అదనపు మెషీన్ సమాచారంతో లైన్‌లోని ప్రతి పాయింట్ యొక్క కోఆర్డినేట్‌లను రికార్డ్ చేయడం ద్వారా ఇది జరుగుతుంది. ఫలితంగా G- కోడ్ ఉత్పత్తి యంత్రాలకు బదిలీ చేయబడుతుంది. ఈ ఉదాహరణలో, G-కోడ్ (Figure 5) ప్రకారం CEAD E25 ఎక్స్‌ట్రూడర్‌ను నియంత్రించడానికి లీనియర్ రైలుపై Comau NJ165 ఇండస్ట్రియల్ రోబోట్ ఆర్మ్ ఉపయోగించబడుతుంది. మొదటి నమూనా 20% గ్లాస్ ఫైబర్ కంటెంట్‌తో పోస్ట్-ఇండస్ట్రియల్ PETGని ఉపయోగించింది. మెకానికల్ టెస్టింగ్ పరంగా, లక్ష్య పరిమాణం నిర్మాణ పరిశ్రమ యొక్క పరిమాణానికి దగ్గరగా ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రధాన మూలకం యొక్క కొలతలు 6 × 4 తేనెగూడు కణాలతో 1983 × 876 మిమీ. 6 మిమీ మరియు 2 మిమీ ఎత్తు.
దాని ఉపరితల లక్షణాలపై ఆధారపడి అంటుకునే మరియు 3D ప్రింటింగ్ రెసిన్ మధ్య అంటుకునే బలంలో వ్యత్యాసం ఉందని ప్రాథమిక పరీక్షలు చూపించాయి. దీన్ని చేయడానికి, సంకలిత తయారీ పరీక్ష నమూనాలు అతుక్కొని లేదా గాజుకు లామినేట్ చేయబడతాయి మరియు ఉద్రిక్తత లేదా కోతకు లోబడి ఉంటాయి. మిల్లింగ్ ద్వారా పాలిమర్ ఉపరితలం యొక్క ప్రాథమిక యాంత్రిక ప్రాసెసింగ్ సమయంలో, బలం గణనీయంగా పెరిగింది (Fig. 6). అదనంగా, ఇది కోర్ యొక్క ఫ్లాట్‌నెస్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ఓవర్ ఎక్స్‌ట్రాషన్ వల్ల కలిగే లోపాలను నివారిస్తుంది. ఇక్కడ ఉపయోగించిన UV క్యూరబుల్ LOCTITE® AA 3345™ [19] అక్రిలేట్ ప్రాసెసింగ్ పరిస్థితులకు సున్నితంగా ఉంటుంది.
ఇది తరచుగా బాండ్ పరీక్ష నమూనాల కోసం అధిక ప్రామాణిక విచలనానికి దారి తీస్తుంది. సంకలిత తయారీ తర్వాత, కోర్ నిర్మాణం ప్రొఫైల్ మిల్లింగ్ మెషీన్‌లో మిల్ చేయబడింది. ఈ ఆపరేషన్‌కు అవసరమైన G-కోడ్ 3D ప్రింటింగ్ ప్రాసెస్ కోసం ఇప్పటికే సృష్టించబడిన టూల్‌పాత్‌ల నుండి స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడుతుంది. కోర్ స్ట్రక్చర్‌ని ఉద్దేశించిన కోర్ ఎత్తు కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ప్రింట్ చేయాలి. ఈ ఉదాహరణలో, 18 mm మందపాటి కోర్ నిర్మాణం 14 mmకి తగ్గించబడింది.
తయారీ ప్రక్రియలోని ఈ భాగం పూర్తి ఆటోమేషన్‌కు ప్రధాన సవాలు. సంసంజనాల ఉపయోగం యంత్రాల ఖచ్చితత్వం మరియు ఖచ్చితత్వంపై అధిక డిమాండ్లను ఉంచుతుంది. న్యూమాటిక్ డోసింగ్ సిస్టమ్ కోర్ స్ట్రక్చర్‌తో పాటు అంటుకునేదాన్ని వర్తింపజేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది నిర్వచించబడిన సాధన మార్గానికి అనుగుణంగా మిల్లింగ్ ఉపరితలం వెంట రోబోట్ ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడుతుంది. సాంప్రదాయ పంపిణీ చిట్కాను బ్రష్‌తో భర్తీ చేయడం ముఖ్యంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుందని ఇది మారుతుంది. ఇది తక్కువ స్నిగ్ధత సంసంజనాలను వాల్యూమ్ ద్వారా ఏకరీతిగా పంపిణీ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ మొత్తం సిస్టమ్‌లోని ఒత్తిడి మరియు రోబోట్ వేగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఎక్కువ ఖచ్చితత్వం మరియు అధిక బంధం నాణ్యత కోసం, తక్కువ ప్రయాణ వేగం 200 నుండి 800 మిమీ/నిమికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది.
సగటున 1500 mPa*s స్నిగ్ధత కలిగిన యాక్రిలేట్ 0.3 నుండి 0.6 mbar పీడనం వద్ద 0.84 mm లోపలి వ్యాసం మరియు 5 యొక్క బ్రష్ వెడల్పుతో డోసింగ్ బ్రష్‌ను ఉపయోగించి 6 mm వెడల్పు గల పాలిమర్ కోర్ యొక్క గోడకు వర్తించబడుతుంది. మి.మీ. అంటుకునేది అప్పుడు ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై వ్యాపించి, ఉపరితల ఉద్రిక్తత కారణంగా 1 mm మందపాటి పొరను ఏర్పరుస్తుంది. అంటుకునే మందం యొక్క ఖచ్చితమైన నిర్ణయం ఇంకా ఆటోమేట్ చేయబడదు. ప్రక్రియ యొక్క వ్యవధి అంటుకునేదాన్ని ఎంచుకోవడానికి ఒక ముఖ్యమైన ప్రమాణం. ఇక్కడ ఉత్పత్తి చేయబడిన కోర్ స్ట్రక్చర్ ట్రాక్ పొడవు 26 మీ మరియు అందుచేత అప్లికేషన్ సమయం 30 నుండి 60 నిమిషాలు.
అంటుకునే దరఖాస్తు తర్వాత, స్థానంలో డబుల్ మెరుస్తున్న విండో ఇన్స్టాల్. పదార్థం యొక్క తక్కువ మందం కారణంగా, సన్నని గాజు ఇప్పటికే దాని స్వంత బరువుతో బలంగా వైకల్యంతో ఉంది మరియు అందువల్ల వీలైనంత సమానంగా ఉంచాలి. దీని కోసం, సమయం-చెదరగొట్టబడిన చూషణ కప్పులతో వాయు గ్లాస్ చూషణ కప్పులు ఉపయోగించబడతాయి. ఇది క్రేన్ ఉపయోగించి భాగంపై ఉంచబడుతుంది మరియు భవిష్యత్తులో నేరుగా రోబోట్లను ఉపయోగించి ఉంచవచ్చు. గ్లాస్ ప్లేట్ అంటుకునే పొరపై కోర్ యొక్క ఉపరితలంతో సమాంతరంగా ఉంచబడింది. తక్కువ బరువు కారణంగా, అదనపు గ్లాస్ ప్లేట్ (4 నుండి 6 మిమీ మందం) దానిపై ఒత్తిడిని పెంచుతుంది.
ఫలితంగా ప్రధాన నిర్మాణంతో పాటు గాజు ఉపరితలం పూర్తిగా చెమ్మగిల్లడం ఉండాలి, ఇది కనిపించే రంగు వ్యత్యాసాల యొక్క ప్రారంభ దృశ్య తనిఖీ నుండి నిర్ణయించబడుతుంది. దరఖాస్తు ప్రక్రియ తుది బంధిత ఉమ్మడి నాణ్యతపై కూడా గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. బంధించిన తర్వాత, గ్లాస్ ప్యానెల్‌లను తరలించకూడదు, దీని ఫలితంగా గాజుపై కనిపించే అంటుకునే అవశేషాలు మరియు అసలైన అంటుకునే పొరలో లోపాలు ఏర్పడతాయి. చివరగా, 365 nm తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద UV రేడియేషన్‌తో అంటుకునేది నయమవుతుంది. ఇది చేయుటకు, 6 mW/cm2 శక్తి సాంద్రత కలిగిన UV దీపం క్రమంగా మొత్తం అంటుకునే ఉపరితలంపై 60 సెకన్ల పాటు పంపబడుతుంది.
ఇక్కడ చర్చించబడిన సంకలితంగా రూపొందించబడిన పాలిమర్ కోర్‌తో తేలికైన మరియు అనుకూలీకరించదగిన సన్నని గాజు మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల భావన భవిష్యత్ ముఖభాగాలలో ఉపయోగం కోసం ఉద్దేశించబడింది. అందువల్ల, కాంపోజిట్ ప్యానెల్‌లు తప్పనిసరిగా వర్తించే ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉండాలి మరియు సేవా పరిమితి రాష్ట్రాలు (SLS), అంతిమ శక్తి పరిమితి స్థితులు (ULS) మరియు భద్రతా అవసరాల కోసం అవసరాలను తీర్చాలి. అందువల్ల, కాంపోజిట్ ప్యానెల్‌లు తప్పనిసరిగా సురక్షితమైనవి, బలమైనవి మరియు పగలకుండా లేదా అధిక వైకల్యం లేకుండా లోడ్‌లను (ఉపరితల భారాలు వంటివి) తట్టుకునేంత దృఢంగా ఉండాలి. మునుపు రూపొందించిన సన్నని గాజు మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల యొక్క యాంత్రిక ప్రతిస్పందనను పరిశోధించడానికి (మెకానికల్ టెస్టింగ్ విభాగంలో వివరించినట్లు), తదుపరి ఉపవిభాగంలో వివరించిన విధంగా అవి విండ్ లోడ్ పరీక్షలకు లోబడి ఉన్నాయి.
భౌతిక పరీక్ష యొక్క ఉద్దేశ్యం గాలి లోడ్ల క్రింద బాహ్య గోడల యొక్క మిశ్రమ ప్యానెళ్ల యాంత్రిక లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం. ఈ క్రమంలో, హెంకెల్ లాక్టైట్ AA 3345 అంటుకునే (Fig. 7 ఎడమ) ఉపయోగించి పైన వివరించిన విధంగా 3 mm మందపాటి పూర్తి టెంపర్డ్ గ్లాస్ ఔటర్ షీట్ మరియు 14 mm మందపాటి సంకలితంగా తయారు చేయబడిన కోర్ (PIPG-GF20 నుండి) కలిగిన మిశ్రమ ప్యానెల్‌లు తయారు చేయబడ్డాయి. )). . మిశ్రమ ప్యానెల్లు చెక్క ఫ్రేమ్ ద్వారా మరియు ప్రధాన నిర్మాణం వైపులా నడిచే మెటల్ స్క్రూలతో కలప మద్దతు ఫ్రేమ్కు జోడించబడతాయి. చుట్టుకొలత చుట్టూ ఉన్న సరళ మద్దతు పరిస్థితులను వీలైనంత దగ్గరగా పునరుత్పత్తి చేయడానికి ప్యానెల్ చుట్టుకొలత చుట్టూ 30 స్క్రూలు ఉంచబడ్డాయి (అంజీర్ 7లో ఎడమవైపున ఉన్న బ్లాక్ లైన్ చూడండి).
మిశ్రమ ప్యానెల్ వెనుక గాలి ఒత్తిడి లేదా గాలి చూషణను వర్తింపజేయడం ద్వారా పరీక్ష ఫ్రేమ్ బయటి పరీక్ష గోడకు మూసివేయబడింది (మూర్తి 7, కుడి ఎగువ). డేటాను రికార్డ్ చేయడానికి డిజిటల్ కోరిలేషన్ సిస్టమ్ (DIC) ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది చేయుటకు, మిశ్రమ ప్యానెల్ యొక్క బయటి గ్లాస్ దానిపై ఒక పెర్లైన్ శబ్దం నమూనాతో ముద్రించిన సన్నని సాగే షీట్తో కప్పబడి ఉంటుంది (Fig. 7, దిగువ కుడివైపు). DIC మొత్తం గాజు ఉపరితలంపై అన్ని కొలత పాయింట్ల సాపేక్ష స్థానాన్ని రికార్డ్ చేయడానికి రెండు కెమెరాలను ఉపయోగిస్తుంది. సెకనుకు రెండు చిత్రాలు రికార్డ్ చేయబడ్డాయి మరియు మూల్యాంకనం కోసం ఉపయోగించబడ్డాయి. కాంపోజిట్ ప్యానెల్స్‌తో చుట్టుముట్టబడిన ఛాంబర్‌లోని ఒత్తిడి, 1000 Pa ఇంక్రిమెంట్‌లలో ఫ్యాన్ ద్వారా గరిష్టంగా 4000 Pa వరకు పెంచబడుతుంది, తద్వారా ప్రతి లోడ్ స్థాయి 10 సెకన్ల పాటు నిర్వహించబడుతుంది.
ప్రయోగం యొక్క భౌతిక సెటప్ కూడా అదే రేఖాగణిత కొలతలు కలిగిన సంఖ్యా నమూనా ద్వారా సూచించబడుతుంది. దీని కోసం, సంఖ్యా ప్రోగ్రామ్ Ansys మెకానికల్ ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రధాన నిర్మాణం గాజు కోసం 20 mm వైపులా SOLID 185 షట్కోణ మూలకాలు మరియు 3 mm వైపులా SOLID 187 టెట్రాహెడ్రల్ మూలకాలను ఉపయోగించి రేఖాగణిత మెష్. మోడలింగ్‌ను సులభతరం చేయడానికి, అధ్యయనం యొక్క ఈ దశలో, ఉపయోగించిన అక్రిలేట్ ఆదర్శంగా దృఢంగా మరియు సన్నగా ఉంటుందని మరియు గాజు మరియు ప్రధాన పదార్థం మధ్య దృఢమైన బంధంగా నిర్వచించబడుతుందని ఇక్కడ భావించబడుతుంది.
కాంపోజిట్ ప్యానెల్లు కోర్ వెలుపల సరళ రేఖలో స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు గ్లాస్ ప్యానెల్ 4000 Pa ఉపరితల పీడనానికి లోబడి ఉంటుంది. మోడలింగ్‌లో రేఖాగణిత నాన్‌లీనియారిటీలను పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పటికీ, ఈ దశలో సరళ పదార్థ నమూనాలు మాత్రమే ఉపయోగించబడ్డాయి. చదువు. గ్లాస్ (E = 70,000 MPa) యొక్క లీనియర్ సాగే ప్రతిస్పందనకు ఇది చెల్లుబాటు అయ్యే ఊహ అయినప్పటికీ, (విస్కోలాస్టిక్) పాలీమెరిక్ కోర్ మెటీరియల్ [17] తయారీదారు యొక్క డేటా షీట్ ప్రకారం, లీనియర్ దృఢత్వం E = 8245 MPa ఉపయోగించబడింది ప్రస్తుత విశ్లేషణను కఠినంగా పరిగణించాలి మరియు భవిష్యత్ పరిశోధనలో అధ్యయనం చేయబడుతుంది.
ఇక్కడ అందించిన ఫలితాలు ప్రధానంగా 4000 Pa (=ˆ4kN/m2) వరకు గరిష్ట గాలి లోడ్‌ల వద్ద వైకల్యాలకు మూల్యాంకనం చేయబడతాయి. దీని కోసం, DIC పద్ధతి ద్వారా రికార్డ్ చేయబడిన చిత్రాలను సంఖ్యా అనుకరణ (FEM) (Fig. 8, దిగువ కుడివైపు) ఫలితాలతో పోల్చారు. అంచు ప్రాంతంలో (అంటే, ప్యానెల్ చుట్టుకొలత) "ఆదర్శ" సరళ మద్దతుతో 0 mm యొక్క ఆదర్శవంతమైన మొత్తం జాతి FEMలో లెక్కించబడుతుంది, DICని మూల్యాంకనం చేసేటప్పుడు అంచు ప్రాంతం యొక్క భౌతిక స్థానభ్రంశం తప్పనిసరిగా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ఇది ఇన్‌స్టాలేషన్ టాలరెన్స్ మరియు టెస్ట్ ఫ్రేమ్ మరియు దాని సీల్స్ యొక్క వైకల్యం కారణంగా ఉంది. పోలిక కోసం, అంచు ప్రాంతంలోని సగటు స్థానభ్రంశం (అంజీర్ 8లో డాష్ చేసిన వైట్ లైన్) ప్యానెల్ మధ్యలో ఉన్న గరిష్ట స్థానభ్రంశం నుండి తీసివేయబడుతుంది. DIC మరియు FEA ద్వారా నిర్ణయించబడిన డిస్ప్లేస్‌మెంట్‌లు టేబుల్ 1లో పోల్చబడ్డాయి మరియు అంజీర్ 8 యొక్క ఎగువ ఎడమ మూలలో గ్రాఫికల్‌గా చూపబడ్డాయి.
ప్రయోగాత్మక నమూనా యొక్క నాలుగు అనువర్తిత లోడ్ స్థాయిలు మూల్యాంకనం కోసం నియంత్రణ పాయింట్‌లుగా ఉపయోగించబడ్డాయి మరియు FEMలో మూల్యాంకనం చేయబడ్డాయి. అన్‌లోడ్ చేయబడిన స్థితిలో మిశ్రమ ప్లేట్ యొక్క గరిష్ట కేంద్ర స్థానభ్రంశం 2.18 mm వద్ద 4000 Pa లోడ్ స్థాయిలో DIC కొలతల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. తక్కువ లోడ్‌ల వద్ద (2000 Pa వరకు) FEA స్థానభ్రంశం ఇప్పటికీ ప్రయోగాత్మక విలువలను ఖచ్చితంగా పునరుత్పత్తి చేయగలదు, అధిక లోడ్‌ల వద్ద స్ట్రెయిన్‌లో నాన్-లీనియర్ పెరుగుదల ఖచ్చితంగా లెక్కించబడదు.
అయినప్పటికీ, మిశ్రమ ప్యానెల్లు తీవ్రమైన గాలి భారాన్ని తట్టుకోగలవని అధ్యయనాలు చూపిస్తున్నాయి. తేలికపాటి ప్యానెల్స్ యొక్క అధిక దృఢత్వం ప్రత్యేకంగా నిలుస్తుంది. Kirchhoff ప్లేట్ల యొక్క సరళ సిద్ధాంతం ఆధారంగా విశ్లేషణాత్మక గణనలను ఉపయోగించి [20], 4000 Pa వద్ద 2.18 mm యొక్క వైకల్యం అదే సరిహద్దు పరిస్థితులలో 12 mm మందపాటి ఒకే గాజు పలక యొక్క వైకల్పనానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఫలితంగా, ఈ మిశ్రమ ప్యానెల్‌లోని గ్లాస్ మందం (ఇది ఉత్పత్తిలో శక్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది) 2 x 3 మిమీ గ్లాస్‌కు తగ్గించబడుతుంది, ఫలితంగా 50% మెటీరియల్ ఆదా అవుతుంది. ప్యానెల్ యొక్క మొత్తం బరువును తగ్గించడం అసెంబ్లీ పరంగా అదనపు ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది. 30 కిలోల కాంపోజిట్ ప్యానెల్‌ను ఇద్దరు వ్యక్తులు సులభంగా నిర్వహించవచ్చు, సాంప్రదాయ 50 కిలోల గాజు ప్యానెల్ సురక్షితంగా తరలించడానికి సాంకేతిక మద్దతు అవసరం. యాంత్రిక ప్రవర్తనను ఖచ్చితంగా సూచించడానికి, భవిష్యత్ అధ్యయనాలలో మరింత వివరణాత్మక సంఖ్యా నమూనాలు అవసరం. పాలిమర్‌లు మరియు అంటుకునే బాండ్ మోడలింగ్ కోసం మరింత విస్తృతమైన నాన్‌లీనియర్ మెటీరియల్ మోడల్‌లతో ఫినిట్ ఎలిమెంట్ విశ్లేషణను మరింత మెరుగుపరచవచ్చు.
నిర్మాణ పరిశ్రమలో ఆర్థిక మరియు పర్యావరణ పనితీరును మెరుగుపరచడంలో డిజిటల్ ప్రక్రియల అభివృద్ధి మరియు మెరుగుదల కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. అదనంగా, ముఖభాగాలలో సన్నని గాజును ఉపయోగించడం శక్తి మరియు వనరుల పొదుపును వాగ్దానం చేస్తుంది మరియు వాస్తుశిల్పం కోసం కొత్త అవకాశాలను తెరుస్తుంది. అయినప్పటికీ, గాజు యొక్క చిన్న మందం కారణంగా, గాజును తగినంతగా బలోపేతం చేయడానికి కొత్త డిజైన్ పరిష్కారాలు అవసరం. అందువల్ల, ఈ వ్యాసంలో సమర్పించబడిన అధ్యయనం సన్నని గాజు మరియు బంధిత రీన్‌ఫోర్స్డ్ 3D ప్రింటెడ్ పాలిమర్ కోర్ నిర్మాణాలతో తయారు చేయబడిన మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల భావనను అన్వేషిస్తుంది. డిజైన్ నుండి ఉత్పత్తి వరకు మొత్తం ఉత్పత్తి ప్రక్రియ డిజిటలైజ్ చేయబడింది మరియు ఆటోమేటెడ్ చేయబడింది. గ్రాస్‌షాపర్ సహాయంతో, భవిష్యత్ ముఖభాగాలలో సన్నని గాజు మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల వినియోగాన్ని ప్రారంభించడానికి ఫైల్-టు-ఫ్యాక్టరీ వర్క్‌ఫ్లో అభివృద్ధి చేయబడింది.
మొదటి నమూనా యొక్క ఉత్పత్తి రోబోటిక్ తయారీ యొక్క సాధ్యత మరియు సవాళ్లను ప్రదర్శించింది. సంకలిత మరియు వ్యవకలన తయారీ ఇప్పటికే బాగా అనుసంధానించబడినప్పటికీ, పూర్తిగా ఆటోమేటెడ్ అంటుకునే అప్లికేషన్ మరియు అసెంబ్లీ భవిష్యత్తులో పరిశోధనలో పరిష్కరించాల్సిన అదనపు సవాళ్లను కలిగి ఉంది. ప్రాథమిక మెకానికల్ టెస్టింగ్ మరియు అనుబంధిత పరిమిత మూలకం పరిశోధన మోడలింగ్ ద్వారా, తేలికపాటి మరియు సన్నని ఫైబర్‌గ్లాస్ ప్యానెల్‌లు విపరీతమైన గాలి లోడ్ పరిస్థితులలో కూడా వాటి ఉద్దేశించిన ముఖభాగం అప్లికేషన్‌లకు తగినంత బెండింగ్ దృఢత్వాన్ని అందిస్తాయని తేలింది. రచయితల కొనసాగుతున్న పరిశోధన ముఖభాగం అనువర్తనాల కోసం డిజిటల్‌గా రూపొందించబడిన సన్నని గాజు మిశ్రమ ప్యానెల్‌ల సామర్థ్యాన్ని మరింత అన్వేషిస్తుంది మరియు వాటి ప్రభావాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.
ఈ పరిశోధన పనితో అనుబంధించబడిన మద్దతుదారులందరికీ రచయితలు ధన్యవాదాలు తెలియజేయాలనుకుంటున్నారు. ఎక్స్‌ట్రూడర్ మరియు మిల్లింగ్ పరికరంతో మానిప్యులేటర్ కొనుగోలు కోసం ఆర్థిక వనరులను అందించడానికి గ్రాంట్ నంబర్. రూపంలో యూరోపియన్ యూనియన్ నిధుల నుండి నిధులు సమకూర్చిన EFRE SAB ఫండింగ్ ప్రోగ్రామ్‌కు ధన్యవాదాలు. 100537005. అదనంగా, AiF-ZIM Glaswerkstätten Glas Ahne సహకారంతో Glasfur3D పరిశోధన ప్రాజెక్ట్ (గ్రాంట్ నంబర్ ZF4123725WZ9)కు నిధులు సమకూర్చినందుకు గుర్తించబడింది, ఇది ఈ పరిశోధన పనికి గణనీయమైన మద్దతును అందించింది. చివరగా, ఫ్రెడరిక్ సిమెన్స్ లాబొరేటరీ మరియు దాని సహకారులు, ముఖ్యంగా ఫెలిక్స్ హెగెవాల్డ్ మరియు విద్యార్థి సహాయకుడు జోనాథన్ హోల్జెర్, ఈ పేపర్‌కు ఆధారమైన కల్పన మరియు భౌతిక పరీక్షల యొక్క సాంకేతిక మద్దతు మరియు అమలును గుర్తించారు.