PolyNURBS
關(guān)注創(chuàng)建者：老干部 創(chuàng)建時(shí)間：2019-11-11
PolyNURBS的視頻教程
全新體驗(yàn)Altair一體化工業(yè)設(shè)計(jì)
自由造型建模和圖像渲染介紹【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2019-11-14 19:30 課程大綱： Inspire Studio PolyNURBS多邊形建模介紹 -PolyNURBS建模原理 -PolyNURBS基本操作 -PolyNURBS尺寸控制和編輯 Inspire Studio/Inspire Render渲染技術(shù)介紹
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不懂CAE的工程師如何設(shè)計(jì)出力學(xué)性能更好的結(jié)構(gòu)？
基本概念及入門(mén)操作【已結(jié)束】 課程內(nèi)容： 1.Inspire入門(mén) 2.移動(dòng)和捕捉 3.草繪和優(yōu)化 4.探索多種載荷工況 5.準(zhǔn)備 CAD 幾何模型 6.質(zhì)量最小化 7.運(yùn)行基線分析 8.簡(jiǎn)化幾何體 9.分析生成的形狀 10.創(chuàng)建連接 11.分析具有“接觸”的模型 12.形貌及厚度優(yōu)化 第二講 Inspire優(yōu)化分析運(yùn)行及幾何重構(gòu)【已結(jié)束】 課程內(nèi)容： 1.PolyNURBS
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Altair Inspire? 結(jié)構(gòu)優(yōu)化與3D打印培訓(xùn)
本次Altair Inspire? 結(jié)構(gòu)優(yōu)化與3D打印培訓(xùn) 內(nèi)容包括： 1.分析和優(yōu)化設(shè)置（視圖控制、偏好參數(shù)設(shè)置；結(jié)構(gòu)有限元分析；結(jié)構(gòu)拓?fù)?、?yōu)化流程） 2.連接、優(yōu)化結(jié)果幾何重構(gòu)（創(chuàng)建連接；分析具有“接觸”的模型； 3.曲面建模；PolyNURBS 建模；3D打印（SLM）工藝仿真）等。
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PolyNURBS的實(shí)例教程
Altair Inspire Studio研習(xí)-第16期
Altair Inspire Studio 2019.3目前還沒(méi)有漢化的幫助文檔，而PolyNURBS又是Altair Inspire Studio宣傳的重點(diǎn)功能，對(duì)于一般的機(jī)械設(shè)計(jì)/工業(yè)設(shè)計(jì)的小伙伴來(lái)說(shuō)有點(diǎn)羞射難懂，那么可以借著Creo類(lèi)似的自由式Freestyle曲面中文詳細(xì)資料和幫助文檔進(jìn)行理解PolyNURBS曲面。
關(guān)于自由式
自由式建模環(huán)境提供了使用多邊形控制網(wǎng)格快速簡(jiǎn)單地創(chuàng)建光滑且正確定義的 B 樣條曲面的命令。可以操控和以遞歸方式分解控制網(wǎng)格的面、邊或頂點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建新的頂點(diǎn)和面。新頂點(diǎn)在控制網(wǎng)格中的位置基于附近的舊頂點(diǎn)位置來(lái)計(jì)算。此過(guò)程會(huì)生成一個(gè)比原始網(wǎng)格更密的控制網(wǎng)格。合成幾何稱為自由式曲面?？刂凭W(wǎng)格上的面、邊或頂點(diǎn)稱為網(wǎng)格元素。自由式曲面及其所有參考構(gòu)成了自由式特征。自由式曲面具有 NURBS 和多邊形曲面的特征。與 NURBS 曲面一樣，自由式曲面可生成平滑幾何，但使用很少的控制頂點(diǎn)就能確定其形狀。與多邊形曲面一樣，可以拉伸自由式曲面的特定區(qū)域來(lái)創(chuàng)建細(xì)節(jié)。打開(kāi)新零件或現(xiàn)有零件并單擊“模型”(Model) > “自由式”(Freestyle) 以進(jìn)入自由式建模環(huán)境。
Creo 6.0 自由式講解 - 圖文 - 百度文庫(kù)
https://wenku.baidu.com/view/f19a731f4631b90d6c85ec3a87c24028915f85de
PolyNURBS
結(jié)合多邊形建模的簡(jiǎn)便性與 NURBS 建模的精度和靈活性，可快速創(chuàng)建平滑且連續(xù)的自由曲面和幾何實(shí)體。
展開(kāi) PolyNURBS的應(yīng)用加快了增材制造速度；降低各生產(chǎn)流程的成本
2016 年 3 月 15 日，TROY（美國(guó)密歇根州）- 功能全面的新版solidThinking Inspire? 2016 隆重問(wèn)世。該版本中新增了富有開(kāi)創(chuàng)性的PolyNURBS功能，可供用戶通過(guò)創(chuàng)建 NURBS 幾何體來(lái)獲得拓?fù)浣Y(jié)果，從而快速簡(jiǎn)單地優(yōu)化可生產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。
“我們最新推出的PolyNURBS工具集可謂是一項(xiàng)重大突破。憑借該工具，用戶在利用優(yōu)化結(jié)果創(chuàng)建幾何體的速度將會(huì)比傳統(tǒng)的 CAD 建模方式快很多?！表?xiàng)目經(jīng)理 Andy Bartels 說(shuō)道，“該工具集具有令人驚嘆的穩(wěn)健性，它不僅擴(kuò)大了 Inspire 的應(yīng)用范圍，而且還加快了實(shí)現(xiàn)高成本效益制造的步伐?！?Sintavia, LLC. 總裁 Doug Hedges 表示：“Inspire 功能強(qiáng)大，幾乎沒(méi)有其他軟件可以與之匹敵；它可以將復(fù)雜的流程變?yōu)槊鞔_易懂。我的團(tuán)隊(duì)僅僅經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)便可以輕松操作該程序，這極大縮短了設(shè)計(jì)流程的耗時(shí)。”
Inspire 2016 的關(guān)鍵性更新包括：
PolyNURBS–采用簡(jiǎn)單工作流程，通過(guò) NURBS 幾何體獲得拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，從而創(chuàng)建具有生產(chǎn)可行性的設(shè)計(jì)。
結(jié)果比較–通過(guò)在同一表格中比較多種載荷情況，輕松確定最佳設(shè)計(jì)方向。
新載荷類(lèi)型–全面考慮溫度載荷、速度、加速度、重力載荷和強(qiáng)制位移，從而對(duì)載荷條件進(jìn)行精確仿真。
“Inspire 使各類(lèi)用戶群體都可以通過(guò)仿真簡(jiǎn)化產(chǎn)品創(chuàng)新，這充分體現(xiàn)了我們的愿景?！盇ltair 創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官 James R. Scapa 說(shuō)道，“我們的全球渠道合作伙伴具備深厚的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)，我們十分高興能夠通過(guò)他們來(lái)部署這項(xiàng)技術(shù)?！?/span>
展開(kāi) Lucas 指出：“Inspire拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)允許我們確定部件的理想材料布局，PolyNURBS 工具使我們能夠極快地將模型從優(yōu)化階段轉(zhuǎn)換到制造 階段。整個(gè)零件提煉過(guò)程只需要 5-7 小時(shí)，這實(shí)在是太快了！”
通過(guò) Inspire 中的 PolyNURBS 功能重塑造型
全新增材制造部件（后處理之前）
一旦根據(jù)Inspire優(yōu)化結(jié)果重新設(shè)計(jì)了新的部件，下一步就是將其制造出來(lái)了。這個(gè)階段團(tuán)隊(duì)與Franhaufer IFAM 合作完成。這個(gè)過(guò)程使用的是Arcam A2X電子束熔融設(shè)備。Michael解釋說(shuō)，“部件的制造時(shí)間約為29小時(shí)，是用鈦合金制造的。電子束熔融技術(shù)對(duì)于這個(gè)過(guò)程非常重要，因?yàn)椴恍枰衿渌霾闹圃旆椒ㄒ粯犹砑雍芏嘀谓Y(jié)構(gòu)。在后處理結(jié)束之后，該部件重量為330g，比原始部件的500g輕了35％。如果沒(méi)有Inspire，這樣大幅的重量節(jié)省是不可能完成的。Inspire的拓?fù)鋬?yōu)化及其PolyNURBS工具令人印象非常深刻，它使我們能夠以極快的速度從優(yōu)化結(jié)果過(guò)渡到最 終制造部件，我們一定會(huì)在未來(lái)更多地使用Inspire。”
【想獲得更多信息，請(qǐng)加技術(shù)鄰微信客服 jishulink888。也可以申請(qǐng)?jiān)囉?、免費(fèi)測(cè)算、報(bào)名培訓(xùn)、研發(fā)人員20人以上的企業(yè)可以申請(qǐng)免費(fèi)上門(mén)內(nèi)訓(xùn)
展開(kāi) 衛(wèi)星斜裝動(dòng)量輪支架拓?fù)鋬?yōu)化
衛(wèi)星斜裝動(dòng)量輪支架拓?fù)鋬?yōu)化輸出結(jié)果
Altair Inspire 自帶 PolyNURBS 功能，增材制造實(shí)現(xiàn)更容易
通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的零部件，傳統(tǒng)的制造工藝往往加工困難甚至無(wú)法制造，而增材制造（即 3D 打印）是一種先進(jìn)的制造技術(shù)，通過(guò)采用層層堆積材料的方法來(lái)制造零件結(jié)構(gòu)。相對(duì)于傳統(tǒng)的材料切削去除技術(shù)，增材制造能夠?qū)崿F(xiàn)幾何高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)快速“生長(zhǎng)”成型，有相對(duì)較少的制造約束。尤其增材制造具有流程短、適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，給材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者提供了豐富的想象空間，使傳統(tǒng)制造技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)變得易于實(shí)現(xiàn)，本次衛(wèi)星斜裝動(dòng)量輪支架優(yōu)化設(shè)計(jì)的制造方式就選用了增材制造技術(shù)。
但傳統(tǒng)的 CAD 軟件在設(shè)計(jì)與優(yōu)化產(chǎn)品時(shí)，通常是直上直下或是直接用布爾運(yùn)算進(jìn)行幾何實(shí)體操作，或是簡(jiǎn)單的放樣，而當(dāng)遇到形狀過(guò)于復(fù)雜的零部件時(shí)，存在很難將結(jié)果直接轉(zhuǎn)為 CAD 的挑戰(zhàn)。Altair Inspire 對(duì)此有相應(yīng)的解決辦法，采用 Parasolid 的多邊形建?！?em>PolyNURBS，是用多邊形建模的方式解決工程問(wèn)題，可以直接導(dǎo)入到其他的任何相關(guān)軟件進(jìn)行制造流程的對(duì)接。
在衛(wèi)星斜裝動(dòng)量輪支架建模中，設(shè)計(jì)工程師就應(yīng)用了 Altair Inspire 中的 PolyNURBS 模塊中的包覆、橋接、分割、布爾運(yùn)算等功能，對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行重構(gòu)。
展開(kāi) PolyNURBS - 結(jié)合多邊形建模的簡(jiǎn)便性與 NURBS 的精度和靈活性，可快速創(chuàng)建平滑且連續(xù)的格式自由的實(shí)體幾何結(jié)構(gòu)。
渲染和動(dòng)畫(huà) - 以有偏差照片級(jí)、無(wú)偏差和 Presto 交互模式，通過(guò)基于物理的全局照明引擎創(chuàng)建高質(zhì)量的渲染圖像和動(dòng)畫(huà)。
工具帶 - 一鍵即可從圖形區(qū)域訪問(wèn)最常用的 3D 建模、草圖繪制和 PolyNURBS 工具，可以根據(jù)特定需求定制工具帶。
“Altair Inspire Studio 是一種使我能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、研究和發(fā)掘各種形狀的理想工具，如果沒(méi)有 Inspire Studio，這些形狀只會(huì)是我腦中的一個(gè)想法、一個(gè)圖像。Row Design 的設(shè)計(jì)師兼所有者 Luca Palmini 說(shuō)到，作為一名設(shè)計(jì)師，我非常重視建模器的品質(zhì)以及管理單個(gè)組件的簡(jiǎn)便性，這使我能夠不斷地更改，以尋求達(dá)到外形與功能之間的完美平衡。”
Luca Palmini 通過(guò) Inspire Studio 設(shè)計(jì)的“Geko Ring Collection”系列珠寶 圖片由 Luca Palmini 提供
歡迎大家點(diǎn)擊下方鏈接免費(fèi)下載 Altair Inspire Studio 產(chǎn)品手冊(cè)：
http://blog.altair.com.cn/doc-download.html?dtypeid=dtrpc5sfhhx7mycqvcaspmh8hq1gat5d
點(diǎn)擊下方鏈接，立即報(bào)名《全新體驗(yàn)Altair一體化工業(yè)設(shè)計(jì)-Inspire Studio網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)》
https://www.yqgqt.org.cn/live/10626
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PolyNURBS的最新內(nèi)容
其流程包括：
多體動(dòng)力學(xué)分析提取載荷；
基準(zhǔn)模型性能分析；
拓?fù)鋬?yōu)化生成輕量高效結(jié)構(gòu)；
PolyNURBS 包覆生成可制造幾何；
性能復(fù)核與工藝仿真（如 3D 打?。?。
Inspire 在優(yōu)化過(guò)程中可加入制造約束，避免生成無(wú)法落地的設(shè)計(jì)；一鍵高質(zhì)量幾何包覆功能讓優(yōu)化結(jié)果可直接進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
其流程包括：
多體動(dòng)力學(xué)分析提取載荷；
基準(zhǔn)模型性能分析；
拓?fù)鋬?yōu)化生成輕量高效結(jié)構(gòu)；
PolyNURBS 包覆生成可制造幾何；
性能復(fù)核與工藝仿真（如 3D 打印）。
Inspire 在優(yōu)化過(guò)程中可加入制造約束，避免生成無(wú)法落地的設(shè)計(jì)；一鍵高質(zhì)量幾何包覆功能讓優(yōu)化結(jié)果可直接進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
對(duì)方案一的優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行了包覆處理，采用Inspire自帶的PolyNURBS模塊進(jìn)行建模，結(jié)合多邊形建模的簡(jiǎn)便性與NURBS的精度和靈活性，對(duì)方案一的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)。根據(jù)方案一的仿真優(yōu)化參數(shù)，進(jìn)行局部?jī)?yōu)化得到了方案二，并將兩種方案的位移值、安全系數(shù)、第一主應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖6所示。方案一最大位移量為0.57 mm，而方案二最大僅為0.40 mm，有效抑制了29.8%的變形。
點(diǎn)擊擬合polyNURBS，自動(dòng)擬合
15. 生成結(jié)果
16. 重構(gòu)結(jié)果和非設(shè)計(jì)空間模型單獨(dú)導(dǎo)入至Inspire Studio軟件里
17. 選擇變形工具欄里的扭轉(zhuǎn)工具，點(diǎn)擊中間部分模型變形，扭轉(zhuǎn)到合適角度
讓我們來(lái)看看最終結(jié)果吧
單個(gè)載荷工況分析）
6.查看分析結(jié)果（位移、安全系數(shù)、應(yīng)力）設(shè)計(jì)是否符合實(shí)際需求
7.開(kāi)始進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)置形狀控制（不同形狀控制優(yōu)化出來(lái)的形狀不同）
8.設(shè)定設(shè)計(jì)空間
9.進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)置25%的質(zhì)量目標(biāo)，點(diǎn)擊運(yùn)行
10.查看結(jié)果，拖動(dòng)滑條調(diào)整
11.使用polyNURBS
Inspire中的PolyNURBS工具對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常有用，他們讓我們快速對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)，并快速進(jìn)入到增材制造階段?！?結(jié) 論
設(shè)計(jì)完成后，該團(tuán)隊(duì)將該零件的設(shè)計(jì)文件交給他們的合作伙伴Burloak Technologies，Inc.進(jìn)行增材制造。最終部件采用AlSi10Mg生產(chǎn)，重量比原始實(shí)體支架輕70％以上。
造型設(shè)計(jì)：Altair Inspire Studio 具有基于結(jié)構(gòu)歷史進(jìn)程的曲線構(gòu)建NURBS 曲面、PolyNURBS 多邊形建模、參數(shù)化實(shí)體建模的融合設(shè)計(jì)建模方式。能夠自由靈活地構(gòu)建三維造型，滿足增材制造對(duì)于復(fù)雜造型的設(shè)計(jì)需求。
主要功能包括：
晶格分析 － 混合固體和晶格優(yōu)化結(jié)果的結(jié)構(gòu)模擬；
Lattice JawRender － 在假肢上的混合固體和晶格優(yōu)化；
運(yùn)動(dòng) － 用于負(fù)載生成的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的評(píng)估系統(tǒng)仿真；
Polynurbs － 通過(guò)自動(dòng)優(yōu)化PolyNURBS CAD幾何圖形與生成式設(shè)計(jì)結(jié)果的擬合
進(jìn)行修改，本文使用自適應(yīng)模塊，結(jié)果如下圖所示
Figure 15 polynurbs工具處理后的模型
5 總結(jié)
在本次設(shè)計(jì)初期并沒(méi)有限定零件的加工方式，使用inspire優(yōu)化后，選擇3D打印生成零件就成為最理想的方式。
進(jìn)行修改，本文使用自適應(yīng)模塊，結(jié)果如下圖所示
Figure 15 polynurbs工具處理后的模型
5 總結(jié)
在本次設(shè)計(jì)初期并沒(méi)有限定零件的加工方式，使用inspire優(yōu)化后，選擇3D打印生成零件就成為最理想的方式。
