洞見 | 創(chuàng)成式設計:一種新的設計方式
創(chuàng)成式設計是一種使用機器學習為零件和裝配模型創(chuàng)建計算機輔助設計 (CAD) 幾何圖形的自動化方法。用戶不是使用基于特征或直接建模方法定義形狀,而是指定設計空間,包括要保留或排除的區(qū)域、操作環(huán)境條件、材料和制造約束,通過算法計算一個或多個潛在的解決方案。然后,用戶可以過濾結果以選擇合適的選擇。生成式設計比傳統(tǒng)的迭代人工驅動方法更快,并且在許多方面更可靠。
是什么讓創(chuàng)成式設計變得更好?
創(chuàng)成式設計和密切相關的拓撲優(yōu)化工具可用于Creo中的多個版本。讓我們看一下使創(chuàng)成式設計與傳統(tǒng)CAD工作流程不同且更好的四個方面。
您正在將要求構建到設計中。所有產(chǎn)品都從需求開始。頂層需求被分解為子系統(tǒng)需求,然后被提煉成組件需求。盡管我們可能知道零件或子組件的結構要求,但在過去,這些要求直到設計完成后才得到驗證。通過創(chuàng)成式設計,我們通過將載荷工況應用于我們的模型來設置我們的設計。這可確保解決方案從一開始就滿足標準。
制造方法告知設計。典型的工作流程中,使用仿真和分析工具設計和驗證零件,然后將其交給工藝工程師,以評估是否可以使用減材制造或增材制造來制造零件。通過創(chuàng)成式設計,我們將制造標準添加到優(yōu)化研究中。這些包括:
將要進行3D打印的零件的構建方向
注塑件的2D或3D分型線
將被銑削的零件的線性拉伸
這確保了可以使用適當?shù)姆椒ㄖ圃旖鉀Q方案。
您可以快速生成多個概念。產(chǎn)品開發(fā)總是受到進度的限制。產(chǎn)品永遠無法以足夠快的速度進入市場。通常在初始設計階段,會創(chuàng)建一些潛在的概念。在機器學習的幫助下,可以在比人類創(chuàng)建單個概念更短的時間內生成多個概念。
用戶可以修改生成的模型。由創(chuàng)成式設計創(chuàng)建的零件模型會產(chǎn)生B-rep(邊界表示)幾何。這與曲面細分建模工作流程中生成的幾何形狀相同。可以使用標準參數(shù)特征或直接建模工具(例如柔性建模擴展包)修改此幾何形狀。
創(chuàng)成式設計工作流程
可以在幾分鐘內建立一項使用創(chuàng)成式設計優(yōu)化模型的研究。一般流程如下:
設置您的設計空間。這涉及到您的起始幾何體,它是代表模型體積限制的主體。您還可以使用實體來指定在研究期間必須保留的體積以及不允許幾何形狀的體積。
定義您的載荷工況。這些代表您的模型必須生存的操作環(huán)境。定義約束和負載很容易。
指定您的設計目標。這通常是原始設計空間的目標質量或體積分數(shù)。
添加約束。這些包括上面列出的制造限制以及幾何限制,如對稱性和創(chuàng)建更薄或更厚區(qū)域和減少腹板的因素。
選擇材料。Creo目前允許在一項研究中使用多達10種材料。
應用研究設置來控制使用的時間和資源。
運行優(yōu)化。
查看結果。
選擇您想要的設計并創(chuàng)建模型幾何。您還可以細分3D打印的最終結果。
這個過程的速度對于處于領先地位的公司來說是一件顛覆既有流程的事情。
創(chuàng)成式設計可以幫助您嗎?
創(chuàng)成式設計是一個經(jīng)過驗證的概念,可以幫助您在更短的時間內制造出更輕的零件,從而更快地進入市場。
來源于:PTC官方
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