LED點(diǎn)陣外殼DIY(SolidThinking Inspire優(yōu)化設(shè)計(jì))
單位舉辦編程比賽,題目是走迷宮,作為組織者,需要將手動(dòng)diy個(gè)電子顯示點(diǎn)陣用于展示編程算法。硬件均可網(wǎng)購(gòu),如下圖所示,代碼自行編寫,唯獨(dú)沒有合適的外殼,故計(jì)劃采用家中閑置已久的3D打印機(jī)打印一個(gè)。
采用Inpsire軟件設(shè)計(jì)外殼,由于外殼需要有一定的剛度和強(qiáng)度保證不被捏碎,先定義設(shè)計(jì)空間如下,設(shè)計(jì)空間充分考慮LED點(diǎn)陣安裝空間以及最大輪廓。
加載垂直于灰色面板的載荷,模擬人手?jǐn)D壓力,約束底部,采用拓?fù)鋬?yōu)化,目標(biāo)最大剛度,約束30%設(shè)計(jì)空間體積。由于拓?fù)鋬?yōu)化主要用于找到最佳傳載路徑,故材料,載荷參數(shù)并不需要準(zhǔn)確數(shù)值,得到如下結(jié)果,可以看到四個(gè)角的材料去除較多,中間4個(gè)邊的材料呈柵格狀。
根據(jù)結(jié)果采用Inspire自帶的polyNURBs進(jìn)行幾何重構(gòu),由于外殼的對(duì)稱性,僅需要做1/4即可,考慮硬件的安裝空間,在底部加上支架,結(jié)果如下:
鏡像對(duì)稱后即可得到完整的外殼如下:
考慮裝配性,將外殼一切為二,中間接縫處設(shè)計(jì)凸臺(tái)、凹槽用于定位,采用家用3D打印機(jī)打印。安裝時(shí)先將點(diǎn)陣顯示器裝入上部槽中,然后通過4個(gè)銅柱螺絲將外殼與電路板連接,底部的鏤空結(jié)構(gòu)不但可以保證電路板散熱,還能防止外部碰撞。
最終通過軟硬件結(jié)合,一個(gè)diy無線點(diǎn)陣顯示器完成了。可以用手機(jī)連接操控顯示,用Inspire優(yōu)化出的外殼輕巧,PolyNURBS功能生成的曲面科技感十足。
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