DfAM專欄 | 場驅動的設計
什么是場？場是一個規則，它將一個值與三維空間的每個點聯系起來。通常，這些值是數字（標量），在這種情況下，我們有一個標量場。如果你對數學感興趣，你會發現標量場只是一個定義在三維空間（或一些子空間）上的實值函數。因此，在三維空間的每一個點P=（x，y，z），標量場F提供給我們一個數值F（x，y，z）。
場為您提供了一種指定設計特征的空間變化方法。這使您能夠方便的控制復雜的幾何模型。場是一個非常普遍的概念，它們有很多用途。本文展示了幾個例子，闡述了如何在實踐中使用場驅動設計。
一、場驅動泡沫材料密度
用離波浪形曲線的距離定義一個場，泡沫材料的密度是由這個場控制的，在靠近波浪形曲線的地方得到較高的密度（即較小的單元），而在離它較遠的地方得到較低的密度區域。
二、仿真結果驅動點陣結構梁直徑
基于Von Mises應力結果創建了一個場，并使用這個場來控制點陣結構中梁的直徑，將較粗的梁放在應力較高的區域。
三、殼體變壁厚設計
用場來改變薄壁殼體的厚度。這個場可以使用結構或熱分析的結果來構建，或者以其他方式定義。
四、測試數據驅動晶格結構
測量自行車鞍座上不同點的壓力。測量結果導入nTop平臺，用于創建一個控制晶格結構的場。在壓力較高的地區，晶格單元較小。
五、應力分析結果驅動的設計
通過使用應力分析結果來調節外壁厚度和晶格結構中梁的直徑，減輕了這個零件的重量。
六、漸變表面紋理
用一個場來控制晶格結構中梁的厚度。較厚的梁會產生更醒目的紋理，而非常薄的梁則會使紋理消失。像這樣的紋理經常被應用到消費品上，以改善其外觀或防止它們從我們手中滑落。
七、場驅動壓力容器設計
使用兩個不同的場來改變基于Gyriod晶格結構的壓力容器壁厚和單胞大小。
八、場驅動的穿孔圖案
場可以用來控制任何重復的設計特征。這里，場被用來控制手機殼（左）和格柵（右）上的穿孔圖案。
九、先進制造
先進的制造工藝可以制備出具有各向異性的材料，以及指定的幾何形狀。場驅動設計可以將幾何信息和功能信息構建為場來控制材料屬性的方向，并通過先進的制備工藝成型。
十、等柵格結構（isogrids）的場驅動設計
場被用來控制火箭噴管外側等柵格結構中筋板的間距和高度。等柵格結構能夠減輕零件重量并保證良好的剛度。
場是nTop平臺的一個核心和普遍的概念。你可以用很多方法來構建場，你也可以通過使用場來控制很多參數。場為你提供了一個管理復雜幾何圖形的方便方法。它們提供了一種 "梯度幾何 "的能力，使你能夠控制從空間的一個點到另一個點的尺寸和形狀的變化；給你前所未有的設計自由和靈活性。很多時候，一個場允許你表達一種設計意圖，這種意圖用語言表達很簡單，但在傳統的設計軟件中卻難以實現。場驅動設計構成了nTopology使命的一個基本要素：使工程團隊能夠設計出變革性的產品。
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