Verbesserung des Gitterdesigns mit nTopology

Mit dem Wachstum der additiven Fertigung hat es viel Wirbel um Gitter gegeben – Strukturen, die aus sich wiederholenden Einheitszellen bestehen. Gitter, die früher unmöglich herzustellen waren, können jetzt für Funktionen wie Gewichtsreduzierung, Schaumersatz, verbesserte Wärmeübertragung, Ästhetik sowie Geräusch- und Stoßdämpfung eingesetzt werden.

Eine Maschine zu haben, die in der Lage ist, Gitter herzustellen, nützt wenig ohne eine leistungsstarke Software, die in der Lage ist, sie zu entwerfen. Glücklicherweise gab es im Bereich der fortschrittlichen Modellierung viele Innovationen. Ein Unternehmen, das neue Dinge möglich macht, ist nTopology. Hier sind einige der Möglichkeiten, wie ihre Software nTop Platform Ihren Latticing-Workflow optimieren kann.

Computermodell und Schnittstelle

Die Benutzeroberfläche und das Rechenmodell von nTop enthalten viele Funktionen, die die Software sehr effizient machen. Zunächst einmal repräsentieren sie die Geometrie eher „implizit“ als parametrisch. Während parametrische Modelle unter Verwendung geometrischer Merkmale, Beschränkungen und Beziehungen aufgebaut werden, werden implizite Modelle durch ein kontinuierliches, dreidimensionales mathematisches Feld dargestellt, und nachfolgende CAD-Operationen werden ausgeführt, indem Änderungen an seiner repräsentativen Funktion vorgenommen werden. Dadurch können Sie schnell und einfach komplexe Geometrien erstellen.

Darüber hinaus sind die Dateien extrem leichtgewichtig, was bedeutet, dass sie schnell berechnet und gerendert werden. Darüber hinaus ist es unmöglich, Fehler beim Neuaufbau nach dem Ändern von Merkmalen „stromaufwärts“ zu haben, da jede Operation nur eine Modifikation der Gleichung ist, die ihre Eingabe darstellt. Im Gegensatz dazu sind parametrische Modelle leicht zu „zerbrechen“, wenn Änderungen vorgelagert dazu führen, dass spätere Features fehlende Beschränkungen oder Referenz-Features aufweisen.

Die Schnittstelle ermöglicht es Ihnen auch, Ihre eigenen Variablen zu definieren und benutzerdefinierte Blöcke zu erstellen, um Ihr Modell einfach zu ändern und sogar Workflows zu paketieren und sie auf andere Teile und Dateien anzuwenden. Wenn ich zum Beispiel dasselbe Design in mehreren Größen mache, kann ich einfach das Basisteil austauschen und alle nachfolgenden Operationen werden auf dieses neue Teil erneut angewendet. Ich könnte auch einen benutzerdefinierten Block erstellen, der nur die wichtigsten Parameter anzeigt und eine vorgeschriebene Ausgabe generiert. Wenn ich eine Million ähnlicher Teile gittern müsste, könnte ich sogar ein Python-Skript schreiben, um die Stapelverarbeitung zu automatisieren.

Diese Agilität ist besonders nützlich beim Gittern; Sowohl für Anfänger als auch für erfahrene Gitterträger kann es einige Experimente und Feinabstimmungen erfordern, um Gitter für Druckbarkeit und Funktionalität auszuwählen. Die Animationen unten zeigen, wie schnell es geht, verschiedene Parameter Ihres Gitters zu ändern.

Wenn Sie außerdem in Ihren anderen Modellierungsprogrammen Änderungen am Basis-CAD vornehmen, können Sie das neue Teil einfügen und der gesamte Arbeitsablauf wird erneut auf die überarbeitete Geometrie angewendet. Dadurch können Sie sich schnell bewegen und sich auf das Design konzentrieren, anstatt Ihr Modell bei jeder Iteration neu zu erstellen.

Feldgesteuertes Design

Eine weitere leistungsstarke Funktion in nTop ist die Möglichkeit, Geometrie mithilfe von Daten wie anderer Geometrie, importierten Daten oder Simulationsergebnissen zu manipulieren. Nehmen Sie diesen Block mit zwei Löchern darin. Um diese Löcher zu verstärken, können Sie die Flächen der Löcher auswählen, um die Dicke des Gitterträgers so zu erhöhen, dass er an diesen Flächen dicker ist und in einem festgelegten Abstand von den Löchern auf eine Mindestdicke geklemmt wird.

Auch der Import von Datensätzen zur Antriebsgeometrie ist möglich. In diesem Beispiel wird eine Druckkarte eines Fußes als Punktkarte importiert, die verwendet wird, um entweder die Trägerdicke an Punkten mit hohem Druck zu erhöhen oder die Dichte der Einheitszellen zu erhöhen. Die Software verfügt auch über integrierte Funktionen für die Finite-Elemente-Analyse (FEA), mit denen Sie Simulationsdaten generieren können, die dann wieder einfließen und Ihr Design vorantreiben können. Durch den Übergang von einer simulationsgestützten Konstruktion zu einer simulationsgesteuerten Konstruktion können Ingenieure die Konstruktionsgeschwindigkeit erhöhen und leistungsstärkere Teile herstellen. Der folgende Arbeitsablauf ermöglicht beispielsweise die Massenanpassung von Schuhzwischensohlen; Durch das Importieren benutzerdefinierter Druckkarten werden schnell einzigartige Gittereinlegesohlen für maximalen Komfort erstellt.

Diese Beispiele kratzen nur an der Oberfläche der Leistungsfähigkeit von nTop. Hier bei Fast Radius haben wir ein Team von nTop-Experten und würden Ihnen gerne helfen, die Leistungsfähigkeit fortschrittlicher Modellierungssoftware für Ihre Anwendungen zu entdecken. Kontaktieren Sie uns, um loszulegen.

Sind Sie daran interessiert, mehr über Gitter und Computational Engineering zu erfahren? Besuchen Sie unser Ressourcenzentrum für Artikel zu Überlegungen zum Gitterdesign, mechanischen Eigenschaften, mechanischen Reaktionen und Tipps für generatives Design.

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