PolyNURBS的案例
由Creo 自由式Freestyle曲面到Inspire Studio的PolyNURBS曲面
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。控制網(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) solidThinking Inspire 2016 讓衍生式設(shè)計(jì)更上一層樓
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。”項(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。”Altair 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)。”
展開(kāi) solidThinking Inspire對(duì)接增材制造技術(shù)， 設(shè)計(jì)制造全新方程式賽車轉(zhuǎn)向柱底座
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)囉谩⒚赓M(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)上門內(nèi)訓(xùn)
展開(kāi) 基于solidThinking的嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星斜裝動(dòng)量輪支架優(yōu)化設(shè)計(jì)
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 的多邊形建模——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) 
SolidThinking Evolve 學(xué)習(xí)筆記
三、眼鏡的設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)的NURBS曲面、NURBS曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，輔助使用polyNURBS功能，由于polyNURBS（多邊形立方體）可以自由的進(jìn)行拖動(dòng)和變換，能快速的獲得新的設(shè)計(jì)創(chuàng)意，比如以下的眼鏡。
四、結(jié)語(yǔ)
Solidthinking Evolve工業(yè)設(shè)計(jì)模塊具有強(qiáng)大的繪圖、渲染功能，尤其是polyNURBS（多邊形立方體）模塊具有非常高的自由性。在我們進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)時(shí)，如何將粗糙設(shè)計(jì)雛形轉(zhuǎn)化為光滑的可用的設(shè)計(jì)模型是一個(gè)非常大的難題，現(xiàn)在使用polyNURBS模塊快速的實(shí)現(xiàn)。
比如：在前面已投稿的參賽案例中，有幾個(gè)就是輕量化設(shè)計(jì)和Evolve的工業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合的案例，比如這兩個(gè) https://www.yqgqt.org.cn/content/post/423621，
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/426318，都讓人很受啟發(fā)。
最后，附上源文件，互相探討學(xué)習(xí)！
源文件.zip
展開(kāi) Altair 推出一體化工業(yè)設(shè)計(jì)解決方案 Altair Inspire Studio
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 - 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。
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
展開(kāi) Altair Inspire Studio 2020.1版本新功能講解
? 使用右鍵菜單從PolyNURBS轉(zhuǎn)換為三邊形，反之亦然
?PolyNURBS
?改進(jìn)的PolyNURBS Circle Maker功能和工作流程?
增加了將曲面與曲線對(duì)齊的功能?
Sketching?
添加了顏色圖例?改進(jìn)了“圓”和“折線”工具的自動(dòng)重合和切線約束
?改進(jìn)了“線”工具的約束?
修剪時(shí)改進(jìn)了弧段的選擇
?限制了導(dǎo)入實(shí)體的線的魯棒性
?Rendering?
改進(jìn)了交互式渲染，可以更快地進(jìn)行場(chǎng)景計(jì)算?
為交互式渲染添加了Optix Denoiser選項(xiàng)?
為交互式和最終渲染添加了英特爾Denoiser選項(xiàng)
?更改了動(dòng)畫以第1幀而不是第0幀開(kāi)始
?將Thea渲染引擎更新到v3.0
3D線工具?在平面或非平面3D空間中創(chuàng)建直線。該線可以在3D空間中自由，與源曲線相切，垂直于源曲?線，垂直于源曲線所在的平面，在一端固定到源曲線或與源曲線組合。源曲線可以是單個(gè)曲?線或曲面的邊緣。
9.將PDK的圓角多折線加強(qiáng)引入正式功能。
10.2020.0.1版本起，模型樹(shù)右鍵可瀏覽運(yùn)行預(yù)設(shè)位置下的腳本。而并非一定要從Python Plugin運(yùn)行
展開(kāi) 基于Altair Inspire的旋轉(zhuǎn)梳齒式停車場(chǎng)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
表2 方案對(duì)比
方案一
方案二
優(yōu)化目標(biāo)
最大化剛度
質(zhì)量目標(biāo)
設(shè)計(jì)空間總體積30%
厚度約束
最小厚度7.5mm
頻率約束
無(wú)
最大化頻率
形狀控制
對(duì)稱
擠出
4、優(yōu)化結(jié)果與polyNURBS重構(gòu)
兩種優(yōu)化方式生成的優(yōu)化結(jié)果有很大差別，以對(duì)稱方案拓?fù)鋬?yōu)化得出的結(jié)果如圖5所示，兩個(gè)懸臂內(nèi)部被掏空，外部結(jié)構(gòu)無(wú)明顯變化。以擠出方案拓?fù)鋬?yōu)化得出的結(jié)果細(xì)節(jié)更為精致，如圖6所示。兩個(gè)懸臂孔洞較為均勻，易于后期的幾何重構(gòu)及加工制造。
圖5 方案一拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果
圖6方案二拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果
根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化后的結(jié)果，將兩種拓?fù)浣Y(jié)果進(jìn)行幾何重構(gòu)。利用inspire強(qiáng)大的polyNURBS擬合功能，可以直接在拓?fù)浣Y(jié)果上進(jìn)行高效重構(gòu)。重構(gòu)幾何模型時(shí)，利用polyNURBS的包覆、橋接、銳化等功能將懸臂擬合拓?fù)浣Y(jié)果，并與非設(shè)計(jì)區(qū)域缺失連接材料的部位建立連接。其中，在方案一中將非設(shè)計(jì)區(qū)域與設(shè)計(jì)區(qū)域重構(gòu)為整體，在方案二中利用布爾運(yùn)算連接所有部分。兩種幾何重構(gòu)如圖7所示。
展開(kāi) 印度浦那 MIT 使用 Inspire 設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)配件
兩種方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)使用 PolyNURBS 工具，去除尖銳輪廓和應(yīng)力集中點(diǎn)，對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn)，為下 一步制造做好了準(zhǔn)備。PolyNURBS 工具使團(tuán)隊(duì)能夠以精確和高效的方式獲得最接近拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的實(shí)體模型。 根據(jù) Inspire 優(yōu)化結(jié)果重新設(shè)計(jì)零件后，下一步是制造零件。
使用 PolyNURBS 工具改進(jìn)之后的兩個(gè)機(jī)身效果圖
一旦無(wú)人機(jī)根據(jù) Inspire 優(yōu)化結(jié)果重新設(shè)計(jì)，下一步就是著手制造這種單殼式設(shè)計(jì)。該團(tuán)隊(duì)得到了浦那 DesignTech Systems 公司的支持，DesignTech Systems 公司是一個(gè)領(lǐng)先的 CAD/CAM/CAE/PLM，增材制造技術(shù)和解決方案供應(yīng)商，以及為 Stratasys 3D 打印機(jī)和 Altair/solidThinking 解決方案提供附加價(jià)值的代理商。
DesignTech Systems 使用 Stratasys 的 ABS M30 來(lái)幫助團(tuán)隊(duì)制作測(cè)試樣品和最終設(shè)計(jì)。Stratasys 通過(guò)其位于班加羅爾的體驗(yàn)中心的 Fortus 450 MC 來(lái) 3D 打印零部件，來(lái)進(jìn)一步協(xié)助團(tuán)隊(duì)完成任務(wù)。 Chaitanya 教授贊同 Inspire 是完成項(xiàng)目的完美工具。“Inspire 是一個(gè)顛覆傳統(tǒng)型，用戶友好型平臺(tái)，讓設(shè)計(jì)工程師、工業(yè)設(shè)計(jì)師、建筑工程師通過(guò)單一的工具自動(dòng)生成、仿真并合成 CAD，來(lái)自動(dòng)生成其迭代設(shè)計(jì)過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)設(shè)計(jì)，縮短交貨時(shí)間，降低成本和減少材料消耗。”
結(jié)論
3D 打印完成機(jī)身之后，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多次戰(zhàn)斗測(cè)試，用以測(cè)試機(jī)身的強(qiáng)度和飛行特性，飛行非常平穩(wěn)，無(wú)人機(jī)經(jīng)受了多重碰撞測(cè)試，安然無(wú)恙。
展開(kāi) 鐵道車輛設(shè)備附件安裝架輕量化設(shè)計(jì)
表3.1 傳力路徑模型（C1模型）校核結(jié)果匯總
工況編號(hào)及名稱
最大變形量（mm）
最高應(yīng)力水平（MPa）
1.Z -3G
\
32.370
2.X +3G
\
37.270
3.Y +1G
\
37.150
4.Y -1G
\
37.150
4.基于PolyNURBS構(gòu)型技術(shù)的第二輪概念設(shè)計(jì)模型構(gòu)建及校核
在上一節(jié)的研究中，提取的傳力路徑模型（C1模型）已經(jīng)體現(xiàn)了良好的剛度/強(qiáng)度性能潛力。但該模型是由若干四面體單元通過(guò)逼近與堆疊形成的近似構(gòu)型，因此還需要對(duì)其做進(jìn)一步的表面光順化和再造型處理，以使其具有一定的工藝可行性。SolidThinking Inspire提供了基于PolyNURBS的快速構(gòu)型技術(shù)，幫助用戶基于傳力路徑模型快速生成光順化處理后的幾何構(gòu)型，并以STEP或Parasolid等標(biāo)準(zhǔn)中間格式進(jìn)行輸出。
如圖4.1所示，為正在進(jìn)行光順化及再造型處理的PolyNURBS模型。
展開(kāi) LED點(diǎn)陣外殼DIY（SolidThinking Inspire優(yōu)化設(shè)計(jì)）
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(guò)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(guò)軟硬件結(jié)合，一個(gè)diy無(wú)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。
展開(kāi) 
基于Altair Inspire優(yōu)化筆記本散熱底座
6.利用Inspire自帶的三維建模功能PolyNurbs對(duì)模型進(jìn)行重建。
7.把構(gòu)建好的模型導(dǎo)到Inspire Studio進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)采用“天柔地剛”的理念，電腦支撐板結(jié)構(gòu)通過(guò)Inspire設(shè)計(jì)所得，同時(shí)采用PolyNurbs對(duì)模型重建，在視覺(jué)上會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則但顯柔性美，支架底板通過(guò)使用Inspire Studio推敲設(shè)計(jì)，多虧完整的結(jié)構(gòu)歷史進(jìn)程，可對(duì)模型任意修改且能快速得到想要的結(jié)果。底板呈規(guī)則形狀，同時(shí)為了達(dá)到對(duì)稱，底板的正前方缺失的一塊也與電腦支撐版正前方空缺的部分相應(yīng)。
8.對(duì)構(gòu)建好的模型增加散熱裝置，小編在網(wǎng)上購(gòu)買了如下圖的散熱小風(fēng)扇。
9.為了安裝方便，直接套入小風(fēng)扇盒子。
10.如上圖所示，盒子為半封閉狀態(tài)，如何解決抽風(fēng)問(wèn)題？由于Inspire 自帶點(diǎn)陣優(yōu)化功能，可通過(guò)點(diǎn)陣優(yōu)化獲取強(qiáng)度合適的抽風(fēng)孔。對(duì)模型賦予邊界條件：
優(yōu)化結(jié)果如下：
對(duì)整體模型進(jìn)行分析：
模型符合力學(xué)性能。
最后通過(guò)Inspire Studio渲染所得：
最后一步，把模型發(fā)給打印商報(bào)價(jià)，如圖：
PPT產(chǎn)品，扼殺于搖籃中。
謝謝各位支持，別忘了投票哦。
展開(kāi) INSPIRE 在3D打印骨骼上的應(yīng)用
（在實(shí)際應(yīng)用上或許只需打印中間一小段來(lái)拼接粉碎性骨折的骨頭，本文為了展示故做整根骨頭的例子）
1、首先取得各個(gè)視圖后使用solidThinking EVOLVE的polyNURBS建模，
2、在建模完成后，根據(jù)INSPIRE的優(yōu)化要求對(duì)模型分離出優(yōu)化空間
因?yàn)樯隙撕拖露吮砻嫘枰c軟組織接觸，故保留為非設(shè)計(jì)空間，
用修剪分出上中下三段、并對(duì)上下兩段抽殼
3、把模型導(dǎo)入INSPIRE，考慮到抽殼后的上下端內(nèi)部可能還會(huì)有重要的傳力路徑，故用INSPIRE里簡(jiǎn)化-填塞命令進(jìn)行填充
上端進(jìn)行同樣的操作，之后把填塞部分與中段使用布爾運(yùn)算-合并
爆炸圖
4、設(shè)定材料為Ti6Al4V，添加工況載荷
以一段為支撐，另一端各個(gè)方向受力600~800N不等，兩端都如此，
5、由于采用3D打印的方法生產(chǎn)，故不作任何造型約束，直接點(diǎn)擊優(yōu)化，得出一個(gè)呈中空狀的結(jié)果，并分析
6、分析結(jié)果，在全部工況同時(shí)施加的這種極端狀況下強(qiáng)度依舊過(guò)剩，而且安全系數(shù)滿分，故決定采用迭代優(yōu)化。
7、再導(dǎo)出EVOLVE建模，把中段抽殼處理，上下段的形狀用polyNURBS捏出來(lái)之后與中段求和，再減去多余的部分，使模型接近第一次優(yōu)化的結(jié)果
8、再次導(dǎo)入INSPIRE的文件，取代掉第一次優(yōu)化的設(shè)計(jì)空間，用同樣的設(shè)置，再次點(diǎn)擊優(yōu)化，得出以下結(jié)果
局部圖
分析可以看到，中間部分幾乎在綜合工況下已經(jīng)達(dá)到極限
9、這個(gè)時(shí)候把它重建模，通過(guò)簡(jiǎn)單的畫線，擠出實(shí)體，布爾運(yùn)算求差，即可完成重建。
展開(kāi) Ryerson國(guó)際超級(jí)環(huán)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用Inspire設(shè)計(jì)制造車輪子系統(tǒng)
一旦確定了最終優(yōu)化，該團(tuán)隊(duì)使用Inspire的PolyNURBS工具快速輕松地將形狀快速構(gòu)建為實(shí)體幾何，正如Graeme所說(shuō)，“對(duì)于增材制造來(lái)說(shuō)是非常友好的設(shè)計(jì)”。
最后，該團(tuán)隊(duì)運(yùn)行了一些不同的有限元分析，對(duì)新設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證其在所有使用場(chǎng)景中的表現(xiàn)。 Graeme指出，“使用Inspire設(shè)計(jì)非常快，我會(huì)說(shuō)，這部分的整個(gè)設(shè)計(jì)周期只花了大約一個(gè)星期的時(shí)間。 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。該部件不僅效能更高，而且還可以大幅度減少浪費(fèi)材料，每個(gè)支架約大約能減少53立方英寸。
RIHT團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)開(kāi)發(fā)其Hyperloop可部署車輪系統(tǒng)。并且該團(tuán)隊(duì)也在不斷成長(zhǎng)，現(xiàn)在包括6名學(xué)生以及5名顧問(wèn)。最終團(tuán)隊(duì)希望將可部署車輪系統(tǒng)放置在另一個(gè)團(tuán)隊(duì)的車艙上，以便開(kāi)發(fā)完整的系統(tǒng)。Graeme提到：“很多團(tuán)隊(duì)對(duì)此表達(dá)了興趣，并對(duì)我們團(tuán)隊(duì)自身的咨詢能力非常感興趣。我們正在探索所有合作的可能性。”
展開(kāi) 面向增材制造的嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星—斜裝動(dòng)量輪支架優(yōu)化設(shè)計(jì)
Altair Inspire在本項(xiàng)目中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，具體表現(xiàn)為：
? 相比原始設(shè)計(jì)，利用Altair Inspire快速得到了最優(yōu)傳力路徑，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程，節(jié)約了時(shí)間成本；
? 基于Parasolid的多邊形建模PolyNURBS，有效解決傳統(tǒng)方式難以將結(jié)果直接轉(zhuǎn)為CAD模型的工程困擾，讓設(shè)計(jì)模型可以直接導(dǎo)入到其他任何相關(guān)軟件，進(jìn)行制造流程的對(duì)接。
