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ParaMatters 拓扑优化设计平台CogniCAD以优化的材料需求来生成满足负载要求的结构件,该设计比标准拓扑优化所得到的设计结果重量轻20%,并且设计过程无需通过设计师手动建模以及迭代。
考虑动态环境下的受力
如今CogniCAD软件平台又得到了进一步的发展,最近CogniCAD发布了一系列创新和前沿的更新,所有这些都是针对3D打印的拓扑优化设计方法。CogniCAD现在集成了一系列不同的负载类型,用户可以将这些负载类型应用到他们的模型中,以确保该部件能够承受它在现实运行中所承受的物理压力。
CogniCAD考虑了许多类型的负载计算,包括力量和压力,以及加速度情况下的受力。CogniCAD加速度情况下的受力对航空航天业非常重要,不仅如此,CogniCAD还增加了热负荷条件下的负载计算。
面向制造业需求 目前,将CogniCAD与其他拓扑优化设计平台区分开来的另一个关键因素是,用户现在能够将其模型不仅导出为用于3D打印的STL文件,还可以导出为STEP文件,以便轻松地重新上载到CAD设计程序中。用户导入STEP,最后他们可以返回STEP,这在航空航天或其他认证应用中很重要,因为模型应记录在CAD中,而不仅仅是以STL的格式。ParaMatters付出了大量努力,允许用户将他们的模型转换为STEP。CogniCAD的一个显著功能是特征尺寸控制,可确保使用该软件生成的设计始终可根据优化的构件尺寸和壳厚进行制造。并且这些设计是根据3D打印的工艺特点而生成的,在通过CogniCAD平台产生的所有设计中,所有这些设计都是可制造的。
除此之外,Paramatters解决了CogniCAD的介观结构优化功能,CogniCAD能够生成针对相关部件量身订制的内部几何形状,以满足应力的要求。
CogniCAD还提供多材料3D打印建模支持,多材料金属3D打印就是其中的一个例子,简而言之,该软件使用户能够将不同的金属分配给组件的各个部分,以优化强度,同时降低材料成本。例如,一部分可以由强度高的钛制成,而另一部分可以由强度较低的铝制成。在CogniCAD平台中,多材料设计可以在3D建模过程中实现可视化。
ReviewParaMatters 的拓扑优化设计平台CogniCAD与Frustum的Generate拓扑优化软件平台的特点十分相似:根据部件性能要求的材料优化分布设计、针对3D打印而设计、基于云的软件平台。
与CogniCAD相似的是,Generate平台是为制造业的设计所服务的,平台所产生的无缝设计特点使的产品轻松得到最好的刚性,并且在不同载荷下分配材料。光滑和混合的表面,减少重量,并尽量减少应力集中,从而使设计优化完成后就适应3D打印,而不需要手动重新设计。
当然,市场上通常把拓扑优化(Topology Optimization)与创成式设计(Generative Design)大量场合二者都是混为一谈的,但细究起来创成式设计(Generative Design)是根据一些起始参数通过迭代并调整来找到一个(优化)模型。拓扑优化(Topology Optimization)是对给定的模型进行分析,常见的是根据边界条件进行有限元分析,然后对模型变形或删减来进行优化。
通俗理解创成式设计是一种通过设计软件中的算法自动生成艺术品、建筑模型、产品模型的设计方法。创成式设计是一种参数化建模方式,在设计的过程中,当设计师输入产品参数之后,算法将自动进行调整判断,直到得到最优化的设计。目前比较著名的创成式设计软件包括欧特克的Within,欧特克的Dreamcatcher,西门子的Solid Edge ST10等。
目前ParaMatters和Frustum所提供的更多的是拓扑优化设计技术而并非创成式设计技术。