全面了解增材制造設計的全能選手—nTopology
從事增材制造設計的設計師們或多或少都經(jīng)歷過以下挑戰(zhàn):
點陣結構數(shù)據(jù)量太大,你想轉個角度看看,但軟件非常卡頓;想趕緊把辛辛苦苦建好的點陣模型趕緊保存起來,恰好就死機了,半天的工作付之東流;每一個零件都需要從頭開始設計,盡管每次都是用同樣方法做同樣的操作,生生把自己干成一個工具人;手動給每一個細節(jié)特征(比如點陣單胞)都導上圓角,直到軟件和你都累到崩潰;三周期極小曲面(TPMS)方程怎么寫?在CAD軟件里面畫TPMS需要什么特殊技能?…….
現(xiàn)在,這些增材制造設計師所經(jīng)歷的挑戰(zhàn),可以交給面向增材制造的高效設計平臺—nTopology來解決。
nTopology面向增材制造的高效設計平臺©來源:安世亞太
nTopology是一款面向增材制造的高效設計平臺,平臺預置了大量增材制造常用的設計工具包,工程師通過調(diào)用若干個預置工具包、或自主開發(fā)定制的工具包,建立一個工作流,實現(xiàn)復雜幾何結構的參數(shù)化設計。
nTopology集合了的強大幾何建模和仿真分析功能,并充分考慮增材制造的工藝特點,能夠幫助工程師快速掌握面向增材制造的設計方法,充分發(fā)揮增材制造帶來的廣闊自由度,同時可重復使用的工作流使得設計流程自動化,大大提高設計效率。
nTopology設計平臺集成了增材制造結構設計、結構仿真、打印切片等涉及全流程的全套功能,包括基本模塊、增材制造模塊、蜂窩/多孔材料模塊、有限元分析模塊、輕量化模塊、拓撲優(yōu)化模塊。
nTopology采用隱式建模技術,是一種基于數(shù)學函數(shù)或隱式模型的驅動式設計技術,使nTopology的設計流程具有高速度和可靠性。nTopology兼具CAD、CAE和CAM功能,可快速實現(xiàn)創(chuàng)成式設計、輕量化、拓撲優(yōu)化等創(chuàng)新設計,輸出可用于增材制造的產(chǎn)品解決方案。
基本模塊:包括數(shù)據(jù)導入導出、隱式模型轉換/創(chuàng)建/特征操作、布爾運算、驅動設計的場(Field)創(chuàng)建、點陣晶格設計等;
增材制造模塊:設置打印平臺、添加支撐、切片,以及抽殼、晶格填充輕量化設計;
蜂窩/多孔材料模塊:變尺寸、變厚度的晶格填充,復雜表面紋理設計,快速生成蜂窩/多孔材料;
有限元分析模塊:線性靜力、模態(tài)、屈曲、穩(wěn)態(tài)熱分析、點陣結構均質(zhì)化材料分析,并支持有限元模型/網(wǎng)格的輸出;
輕量化模塊:晶格填充、表面加強筋設計、變厚度的抽殼設計等;
拓撲優(yōu)化模塊:考慮增材懸垂角等制造約束,自動幾何光順、重構,基于拓撲優(yōu)化的材料密度分布自動進行變厚度的點陣晶格設計。
相比于其他大多數(shù)設計軟件,基于隱式建模技術的nTopology設計平臺具有三大技術優(yōu)勢:
1.穩(wěn)定可靠的隱式建模引擎:nTopology設計平臺基于隱式建模技術(一種使用數(shù)學函數(shù)來表征幾何結構外形及內(nèi)部特征的方法),使得設計流程具有無與倫比的速度和可靠性。
復雜幾何結構的設計不再是挑戰(zhàn):可基于內(nèi)置的工具包快速生成復雜晶格和周期性結構、可控導圓角的布爾運算、變厚度抽殼、復雜的穿孔圖案、特殊的表面紋理等;
更快的設計速度:復雜晶格結構生成速度是其他軟件的10倍以上,且占用內(nèi)存小,可實現(xiàn)快速共享和協(xié)作;
極好的魯棒性:基于隱式建模技術,使得nTopology平臺中的幾何操作永遠不會失敗,抽殼、布爾運算、偏置、導圓角等均可實現(xiàn),非常適合解決面向增材制造的復雜結構問題;
良好的工程數(shù)據(jù)兼容性:其他軟件的數(shù)據(jù)格式均可導入ntop平臺, 轉換為隱式模型,并用于生成新的幾何圖形;同時也支持數(shù)據(jù)導出至其他的CAD、CAM、CAE或PLM系統(tǒng)中。
2. 驅動式設計:驅動式設計提供了一種指定設計特征的參考控制方法,可快速實現(xiàn)基于數(shù)學公式、函數(shù)、實驗數(shù)據(jù)、有限元分析結果或其他數(shù)據(jù)的結構參數(shù)驅動式設計,生成創(chuàng)新設計解決方案。
預先驗證的設計結果:不同于其他的拓撲優(yōu)化概念設計需要進行結構性能驗證,nTopology設計平臺的驅動式設計結果,直接來自于基本的工程原理,且可以用預先驗證的實驗數(shù)據(jù)進行校準;
用于多物理場的優(yōu)化問題:基于數(shù)學函數(shù)的驅動式設計,無論幾何結構形狀、壓力、溫度、流量等函數(shù)或公式均可作為驅動參數(shù),因此可以實現(xiàn)其他軟件無法實現(xiàn)的多目標、多物理場同時優(yōu)化的復雜問題;
利用現(xiàn)有的工程知識:驅動式設計不僅可以基于有限元分析結果,還可基于實驗數(shù)據(jù)、制造常識和其他的工程經(jīng)驗、工程模型等,具有獨特的優(yōu)勢。
3. 可重復使用的工作流:nTopology設計平臺的工作流可自定義、可自動化、可重復使用、可共享,大大提高流程效率,同時可幫助工程師獲取工程知識。
工作流完全可自定義:nTopology設計平臺配備了一套內(nèi)置的工具包,可以解決大多數(shù)工程問題,同時支持自定義工具包,這些用戶定義的工作流可以重新打包為自定義工作流,并在其他工作流中重復使用;
工作流可重復使用:通常每個工作流都有特定的輸入和輸出,當使用相同的方式重新執(zhí)行輸入時,nTopology工作流將總是產(chǎn)生相同的確定性輸出;輸入?yún)?shù)改變時,可以再次利用已經(jīng)定義好的工作流,生成新的解決方案。
nTopology作為一款面向增材制造的高效設計平臺,為客戶大大提升設計效率,縮短產(chǎn)品開發(fā)的迭代周期,提高產(chǎn)品的性能,解決增材制造全流程的設計需求。
- 自由拖拽模塊化的工具開展設計,快速方便搭建設計流程;
- 自定義工作流設計,避免重復搭建設計流程,大大提升設計效率;
- 大量可選晶格及紋理庫,快速迭代,實現(xiàn)產(chǎn)品晶格填充及表面紋理設計;
- 快速搭建基于函數(shù)、實驗數(shù)據(jù)和仿真分析結果驅動的設計,實現(xiàn)目標驅動的設計;
- 含模型設計、輕量化設計、仿真分析、拓撲優(yōu)化、打印支撐設計及模型切片等功能模塊,可滿足面向增材制造的復雜產(chǎn)品打印前準備。
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