盘点3D打印界脑洞大开的拓扑优化经典案例

时间:2021-08-12 00:23 作者:泛亚电竞首页
本文摘要:许多精彩的3D打印机产品都与流形优化技术密不可分,例如:空客公司制作的世界上第一辆3D打印机摩托车LightRider;ROBOTBIKECO(RBC)公司设计的可自定义3D打印机自行车;意大利泰雷兹阿莱尼亚宇航公司(ThalesAleniaSpace)设计生产的3D打印机卫星天线;瑞士苏黎世RUAGSpace公司有史以来最久的工业级3D打印机航天部件;英国增材制造厂商雷尼绍(Renishaw)与自行车厂商EmpireCycles合作,设计并生产了世界首辆全3D打印机自行车

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许多精彩的3D打印机产品都与流形优化技术密不可分,例如:空客公司制作的世界上第一辆3D打印机摩托车LightRider;ROBOTBIKECO(RBC)公司设计的可自定义3D打印机自行车;意大利泰雷兹阿莱尼亚宇航公司(ThalesAleniaSpace)设计生产的3D打印机卫星天线;瑞士苏黎世RUAGSpace公司有史以来最久的工业级3D打印机航天部件;英国增材制造厂商雷尼绍(Renishaw)与自行车厂商EmpireCycles合作,设计并生产了世界首辆全3D打印机自行车;SOGECLAIRAerospace使用3D打印机生产航空发动机组件。  这些精彩的案例背后,都有一家极具创意精神的公司参予其中——AltairEngineering.Inc。正是Altair流形优化技术的驱动下,产品设计师们才以求充份的发掘出3D打印机的潜力,从而创作出有这些“颜值”与“实力”共存的3D打印机产品。

  流形优化驱动3D打印机设计:  案例1世界首例3D打印机摩托车  2016年5月空中客车集团APWorksGmbH公布了世界上第一辆3D打印机摩托车LightRider,使用的正是Altair公司的优化软件OptiStruct展开流形优化,获得最佳的材料产于。6月15日,APWorks与Altair达成协议全面合作伙伴协议,更进一步将Altair的优化技术与3D打印机更加密切地融合一起,在工业界构建轻量化的创意设计。  图片来源:APWorks  空中客车集团APWorksGmbH继续执行总监JoachimZettler先生说道:“我们在增材生产方面享有非常丰富的专业知识,而Altair公司在建模驱动设计上的专业能力十分引人注目,二者的极致人组需要协助客户确实通过增材生产的优势利润。在我们的lsquo;LightRiderrsquo;项目中,Altair的流形优化和增材生产的先进设备技术让我们可以把设想中的仿生学摩托车设计变成现实,我们再一在这个项目中构建了革命性轻量化设计!”  案例2ROBOTBIKE3D打印机自定义山地车  图片来源:Renishaw  ROBOTBIKECOMPANY(RBC)是一家坐落于英国的新兴公司,由一群航天工程师及山地车爱好者构成。

公司创立之初,创始人就认识到碳纤维接入增材生产的极大潜力,他们要探索最篮的自行车架。尽管RBC团队在增材生产技术以及航空产品与系统研发方面具有非常丰富的经验,但要构建他们的目标依然必须与多方团队展开洽谈。

他们认识的团队还包括:HiETA技术,在增材生产方面享有设计和工程解决方案;Renishaw,全球领先的增材生产生产商;以及Altair产品设计团队,获取流形优化技术,确保将增材生产的灵活性优势全面发挥出来。为了尽量在设计流程早期寻找最佳方案,Altair产品设计团队用于了solidThinkingInspire。

该技术容许团队较慢将现有设计导入到虚拟世界的环境中,并产生自行车架在用于中必须忍受的载荷数据。  在solidThinkingInspire中定义设计空间取得流形优化结果  完整部件与新的部件设计对比新的部件图形效果  RBC创始人EdHaythornthwalte先生说:“Altair产品设计团队用于solidThinkingInspire可以帮助RBC公司更进一步减少车架重量,同时保证产品形变高于预设值。这些能让我们确保产品寿命,并让客户对用于的持久性充满信心。”  由Altair产品设计团队获取的优化技术,顺利地反对了最轻量化的“钛金属车架节点”设计。

由solidThinkingInspire获取新的材料布局方式,由Evolve重构造型,这种方案极具创造性且造型有机性,为增材生产获取了最优设计,即在符合性能的情况下,增加重量、增加零件数量、增加生产的复杂性和成本。  案例3有史以来最久的工业级3D打印机航天部件  RUAGSpace是欧洲航空航天行业的领先设备供应商,Altair的产品设计团队利用其先进设备的流形优化技术协助瑞士苏黎世RUAGSpace公司设计和优化了有史以来最久的工业级3D打印机航天部件之一。RUAG自由选择了Altair产品开发部门对其3D打印机流程的设计获取反对,因为Altair在研发和利用优化技术方面具备非常丰富的专业知识。利用优化方法,制造商可确认哪些材料在结构中是必不可少的,而哪些材料在去除后会对性能导致负面影响,并早已来减低重量。

通过优化过程可确认理想的材料布局,而通过增材生产技术则可结构出更相似这一理想设计的形状。  天线支架的最后设计天线支架的建模驱动式设计流程  RUAGSpace首席技术官MichaelPavloff先生说:“我们的目标是为未来的Sentinel-1卫星配有由工业级3D打印机生产的天线支架。3D打印机技术蕴含着极大的商机,目前我们正在研发其在航空航天领域的其他应用于。同时,我们将之后在设计和优化流程中用于Altair的产品,以保证部件布局适合于3D打印机。

未来,用于3D打印机生产整个卫星结构将未来将会沦为现实。这意味著,电气线束、反射器、加热管等现在不能分开生产的部件,在未来将需要必要统合到结构元件中。”  Altair优化技术和增材生产的精妙融合使轻量化设计下降到一个全新的高度,这种生产流程需要构建结构高效的部件。

由RUAG与Altair共同开发出有的最后设计十分相似于优化结果得出的理想设计方案。刚性更高、质量轻巧的部件很大程度地协助增加了升空航天器和卫星的成本。


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