建模更自動(dòng)化，深度了解隱式建模引擎正在改變3D打印行業(yè)
魔猴君 行業(yè)資訊 1275天前
信息化環(huán)境為人們提供了根本性的顛覆機(jī)遇，即使是建模方式，也在變得更智能，更加遠(yuǎn)離低附加值的手動(dòng)過(guò)程。本期，進(jìn)一步深度領(lǐng)略智能化背后的隱式建模引擎技術(shù)，共同感受這種技術(shù)將如何為3D打印行業(yè)帶來(lái)改變。
多、快、好、省的建模自動(dòng)化
隨著技術(shù)的日新月異，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師需要與行業(yè)需求保持同步。由于先進(jìn)制造技術(shù)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程變得充滿挑戰(zhàn)。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定制以滿足功能需求的需求不斷增加，這引發(fā)了一場(chǎng)技術(shù)革命，在所有工程學(xué)科中都達(dá)到了前所未有的復(fù)雜性水平。
更復(fù)雜的產(chǎn)品定制需求圖片來(lái)源：3D科學(xué)谷
無(wú)論是汽車(chē)、航空航天、國(guó)防還是醫(yī)療保健，每個(gè)行業(yè)都致力于采用更自動(dòng)化的解決方案來(lái)提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的效率和性能。
正在發(fā)生改變的產(chǎn)品
圖片來(lái)源：3D科學(xué)谷
這也是nTopology作為專(zhuān)為數(shù)字制造而構(gòu)建的工程軟件平臺(tái)出現(xiàn)的地方。根據(jù)3D科學(xué)谷的深入了解，nTopology的nTop平臺(tái)的核心是牢不可破的隱式建模引擎，而nTopology在工程設(shè)計(jì)中率先應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)。
為什么要自動(dòng)化建模工作？
拿點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)建模來(lái)距離，點(diǎn)陣填充輕量化設(shè)計(jì)所需要實(shí)現(xiàn)的零件復(fù)雜性已經(jīng)超過(guò)了傳統(tǒng)的CAD軟件的原有功能。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改的時(shí)候，例如僅在節(jié)點(diǎn)，橫梁和連接體之間應(yīng)用圓角或倒圓角所涉及的工作量在使用傳統(tǒng)軟件工具的時(shí)候往往變得“浩瀚無(wú)邊”。這種低附加值的工作會(huì)延緩工程流程，抑制真正的創(chuàng)新，并扼殺組織保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的能力。
圖片來(lái)源：nTopology
當(dāng)通過(guò)點(diǎn)陣技術(shù)減輕零件重量時(shí)，從DfAM（增材思維）角度看，在點(diǎn)陣晶格和外蒙皮之間建立牢固的連接非常重要（以防止分層）。傳統(tǒng)的3D建模過(guò)程首先需要選擇所有交叉點(diǎn)，然后才能?chē)L試在所有位置創(chuàng)建回合。
軟件工程師知道這會(huì)帶來(lái)非常痛苦的工作量，更不用說(shuō)當(dāng)新的圓角值根本無(wú)法重建時(shí)，重建錯(cuò)誤的加劇會(huì)帶來(lái)沮喪的情緒。通過(guò)啟用nTop平臺(tái)的高級(jí)計(jì)算方法，可以通過(guò)輸入圓角值（包括較大的圓角值），消除了對(duì)模型故障的擔(dān)心。
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nTop平臺(tái)自動(dòng)化蓬勃發(fā)展的建模系統(tǒng)，使得工程師可以快速評(píng)估新設(shè)計(jì)。通過(guò)利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)控制，可以自動(dòng)執(zhí)行圓角操作，在幾秒鐘內(nèi)可靠地微調(diào)模型，并繼續(xù)將注意力放在如何快速確定最佳產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并且更快地設(shè)計(jì)創(chuàng)新零件。
隱式建模引擎
傳統(tǒng)CAD軟件并不是為解決當(dāng)今產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中復(fù)雜的建模問(wèn)題而構(gòu)建的。
在高級(jí)制造和創(chuàng)成式設(shè)計(jì)中，諸如邊界表示（B-rep）和網(wǎng)格之類(lèi)的CAD軟件中的當(dāng)前瓶頸正變得越來(lái)越成問(wèn)題。例如，B-rep和網(wǎng)格建模器無(wú)法以足夠的可靠性執(zhí)行常規(guī)操作，例如偏移、取整、繪圖，甚至簡(jiǎn)單的布爾值。
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nTop的隱式建模技術(shù)提供了一套新的工具，這些工具可以克服運(yùn)行限制，同時(shí)描述具有不同材料特性的零件。強(qiáng)大的建模功能使工程師能夠自動(dòng)化大量的工作流程，而這些工作流程以前需要人工干預(yù)才能進(jìn)行固定裝置，包裝和實(shí)施支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。使用隱式建模可以輕松設(shè)計(jì)CAM輸出所需的輪廓，圖案填充或任何其他復(fù)雜的幾何形狀。
根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，隱式建模帶來(lái)了以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的精細(xì)細(xì)節(jié)。可變厚度偏移，自動(dòng)消除干擾，漸變的材料特性和位移映射紋理等。
此外，nTopology軟件提供的最大優(yōu)勢(shì)之一是拓?fù)鋬?yōu)化。本質(zhì)上是一個(gè)涉及到模擬，隱式建模，應(yīng)用制造條件并重復(fù)操作的反饋循環(huán)-根據(jù)一組邊界條件和約束，Top Opt可用于合成現(xiàn)場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)健工程解決方案，例如…
1.沖擊或能量吸收–結(jié)構(gòu)部件
2.輕量化，剛度增加或不增加
3.改進(jìn)熱管理，例如熱交換器，散熱器
4.聲學(xué)設(shè)計(jì)–減振，NVH解決方案
5.流體流量?jī)?yōu)化等。
總而言之，nTop是用于高級(jí)制造中的設(shè)計(jì)和仿真的計(jì)算建模平臺(tái)，nTop的驅(qū)動(dòng)方法將設(shè)計(jì)，仿真和制造知識(shí)統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，從而使工程師可以擁有更大的設(shè)計(jì)自由度并改善工作流程。
根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，nTop平臺(tái)是開(kāi)放性的，可以與其他軟件工具連接。可以與其他計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），有限元分析（FEA），計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）及其他軟件工具直接集成，并實(shí)現(xiàn)極快的處理速度。
nTop平臺(tái)還可以從其他軟件中獲取設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)，并將其用于設(shè)計(jì)改進(jìn)或迭代。用戶可以輕松地將他們現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)導(dǎo)入nTop平臺(tái)，可以非常快速地執(zhí)行多物理場(chǎng)分析，并評(píng)估性能，穩(wěn)健性和使用壽命等特性，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。
nTop平臺(tái)還支持通過(guò)工業(yè)4.0計(jì)劃以提高數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)制造效率的努力。平臺(tái)的工作流程軟件功能可實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化，消除低價(jià)值的手工工作，這些特點(diǎn)還有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫傳輸。在所有創(chuàng)造價(jià)值的源頭，在所有可能顛覆的源頭，算法無(wú)疑是最重要的部分之一。
來(lái)源：https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/shendujiedu/40251.html
