Siemens phát triển công nghệ Generative Design

Siemens PLM Software phát triển công nghệ tối ưu hình học (topology) trong phiên bản NX 12.
Công nghệ tối ưu hóa hình học (topology) của Siemens dựa vào khả năng hạt nhân về mô hình khối tham số để hỗ trợ mô hình lưới phẳng với mô hình hình học chính xác để tạo ra một quy trình thiết kế sáng tạo.

Siemens PLM Software cải tiến công nghệ thiết kế bằng cách tăng cường tối ưu hóa hình học (topology) trong phiên bản mới nhất của giải pháp thiết kế trong NX 12. Với các phương pháp thiết kế truyền thống dựa vào một "mô hình sau đó phân tích" chu kỳ lặp đi lặp lại. Nhà thiết kế đầu tiên tạo ra một mô hình hình học được đề xuất của sản phẩm sau đó với một phân tích khả năng làm việc để xác định mô hình sản phẩm đó đáp ứng được mục tiêu thiết kế tốt như thế nào. Dựa trên kết quả phân tích, mô hình hình học sau đó được điều chỉnh bởi nhà thiết kế muốn thực hiện cải tiến và quá trình phân tích được lặp lại để thẩm định. Sự lặp lại tiếp tục cho đến khi người thiết kế hài lòng với kết quả.

Siemens PLM Software thừa nhận rằng các công nghệ Generative Design tạo ra đang làm thay đổi trong nhiều ngành công nghiệp sản phẩm. Công nghệ Generative Design tạo ra mô hình và phân tích trực tiếp trên mô hình, với công nghệ Generative Design người thiết kế cung cấp không gian làm việc của sản phẩm thiết kế và mục tiêu thiết kế (ví dụ tối ưu hóa khối lượng) cùng nhau với các giá trị tham số phi hình học như vật liệu và ràng buộc về chi phí. Sau đó phần mềm sẽ tự động chạy thuật toán vòng lặp để đưa ra mô hình thiết kế tối ưu.

Bằng cách tránh sự can thiệp của con người, có thể khám phá nhiều lựa chọn thay thế khác. CIMdata rất hoan nghênh các nỗ lực của Siemens trong việc hỗ trợ thiết kế tạo ra cho người dùng và tin rằng cách tiếp cận này sẽ thúc đẩy sự đổi mới trong phát triển sản phẩm.
Điểm  tốt nhất được biết đến có công nghệ Generative Design là thuật toán tối ưu hóa hình học topology đố là phương pháp số được tìm ra để tối ưu hóa về kết cấu vật liệu dựa trên cơ sở tải trọng và các dàng buộc . thuật toán tối ưu hóa tình học topology sử dụng phương pháp phần tử hửu hạn (FEM) để phân tích hiệu suất thiết của thiết kế và do được được gắn liền với việc sử dụng các học lưới. Đó là một vấn đề cho các giải pháp CAD thông thường những giải pháp xây dựng trên nền tảng hình học chính xác và không hỗ trợ mô hình lưới phẳng.



Hình 1—A Mô hình tối ưu hóa hình học topology với mô hình truyền thống
 
Siemens mang đến công cụ tối ưu hóa hình học trong NX với khả năng dự trên mô hình khối parasolid. Mô hình khối parasolid bây giờ hỗ trợ hỗ hợp hình học chính xác (NURBS và Analytic) và lưới phẳng (faceetted), Siemens gọi là Convergent modelingTM. Các thuật toán tối ưu hóa tạo ra mô hình lưới và có thể chạy liên tục trong NX. CIMdata lưu ý rằng mô hình lưới và mô hình hình học chính xác trong NX có thể sử dụng kết hợp cùng nhau và khuyết khích áp dụng nó.

Hình 2—Mô hình lưới
Các mô hình kết quả từ việc tối ưu hóa topology có thể rất phức tạp (như trong hình 1) và thường không thể sản xuất bằng phương pháp gia công truyền thống. Tuy nhiên, các hình học lưới được tạo ra bởi các thuật toán tối ưu hóa topology được làm mịn bởi vì chúng được làm bằng một lưới dày đặc.
 
Chúng có thể được tinh chế thêm bằng cách sử dụng các phương pháp mô hình Convergent trong NXvà có thể đem sản xuất trực tiếp với máy in 3D (aka 3D printing). CIMdata lưu ý rằng tất cả các tính năng môi trường modeling trong NX hỗ trợ quy trình thiết kế này từ đầu đến. Người dùng có thể dễ dàng nắm bắt các yêu cầu trong ý tưởng thiết kế và cung cấp chung cho thuật toán tối ưu hóa topologu. Trong kết quả tối ưu hóa mô hình NX’s convergent modeling cho phép người dùng Once the optimized model results, NX’s Convergent Modeling cho phép người dùng tinh chỉnh mô hình hình học sử dụng các tính năng xây dựng và kỹ thuật chỉnh sửa quen thuộc cho các tính năng như lỗ hổng, núm lồi, hay bán kính bo.
Ngoài ra NX hỗ trợ mô hình “lightweughting” hoặc giảm thiểu khối lượng sản phẩm thông qua mô hình gân lưới được định nghĩa dạng cấu trục lưới facet “lattices”. Cấu trúc lưới phức tạp được sử dụng để giảm thiểu khối lượng và vật liệu. Người dùng có thể lựa chọn khu vực mà họ muốn tạo cấu trúc lưới và lựa chọn chủng loại, kích thước cấu trúc lưới để thực thi, Lattices được tạo ra bởi quá trình sản xuất phụ gia “Additive manufacturing” và cung cấp tính toàn vẹn của cấu trúc để thiết kế sản phẩm trong khi giảm lượng vật liệu được sử dụng trong thành phẩm.

Hình 3—Mô hình cấu trúc lưới

CIMdata công nhận nỗ lực mà Siemens đã chi cho việc triển khai tối ưu hóa topology và hình học lưới để cung cấp cho người sử dụng NX công nghệ tiên tiến giúp họ tiến bộ trong nỗ lực thiết kế sản phẩm và cải thiện vị trí cạnh tranh trên thị trường.

Hãy liên hệ với Vietbay để được tư vấn mua bản quyền và sử dụng phần mềm NX:
Vietbay CAD/CAM/CAE/PLM Team
Sales: 024.37755301 (Ext: 111,112) 
Mobile: 091 929 5521/091 929 5525
Technical: 091 929 5527
Email: [email protected]