视频:拓扑优化与生成设计

增材制造设计(DFM)比制造设计(DFM)走得更远——它不仅仅是创造一个可以3D打印的部件。AM技术可以提供更好的零部件，如果设计师可以在这个阶段利用其能力。拓扑优化和生成设计等策略已成为3D打印的自然伴侣，因为他们只能创建设计即可建立。

我最近采访了Phoenix Analysis & Design Technologies (PADT)的联合创始人和负责人Eric Miller，讨论了生成式设计和拓扑优化之间的区别，策略是如何被应用的，以及为什么人的接触仍然很重要。观看下面的对话或阅读文字记录。

（想要了解仿真如何协助DFAM等等？查看我们的另一部分处理AM和仿真的对话。）

成绩单

Stephanie Hendrixson，增材制造

增材制造的设计不仅仅是简单地创建可以3D打印的部件。真正的dfm利用了添加剂的独特优势，如定制、组装整合和轻量化。

有一些基于模拟的软件工具可以帮助解决这个问题，但它们都有点不同，用于做不同的事情。与此同时，设计中也有我们不能忽视的非常真实的人的因素。最近，我与PADT的联合创始人兼负责人Eric Miller讨论了这些问题，以及如何在增材制造中思考设计。

我们讨论了生成设计和拓扑优化——在你看来，这两者之间有什么区别?我们应该如何理解这两个不同的东西?

Eric Miller，凤凰分析与设计技术公司(PADT)

那么拓扑优化所说的是我有这些负载，我要去除材料，以最大限度地减少我拥有的材料量。它实际上是一个相当简单的过程，即将负载放在哪里，在没有压力的情况下，没有压力，降低刚度和密度，并继续这样做，直到你得到漏洞，你的部队将工作。

对我来说，生成和拓扑之间最大的区别在于生成涉及到其他的做事方式。我们开始看到人们在探索生长这个角色。

所以世界上最好的生成设计之一是有机系统 - 植物。或者你的骨头，对吧？您的骨骼具有基于负载的密度。那个成长。材料没有去除，它会这种方式变化。因此，在生成的研究中，看看我们如何成长，而不是删除材料。

另一个领域我们喜欢把这些晶格结构放在内心里面。那么优化晶格结构如何满足负荷。因此，而不是去除材料，我们正在改变该格子结构的形状和密度和方向，以获得最佳设计。

所以生成性对我来说就是生成一个符合要求的设计，包括负荷，成本，包括制造。把所有这些东西放在那里，然后做迭代模拟来找出最佳设计是什么，这就是未来的生成式设计。

斯蒂芬妮Hendrixson.

你能想出一个例子来说明模拟节省了时间和精力，并且对添加部分有某种好处吗?

埃里克•米勒

我们有几个客户同时在设计聚合物和金属两种材料的零件我会先讲一个聚合物的。这是用于太空应用的。这是一个典型的是用例,他们有一个很大的装配螺栓并粘在一起,他们变成了一部分,我但是他们与刚度和振动问题,所以他们使用模拟形状进行优化,找出他们需要增加厚度在那里他们可以删除厚度;他们必须加上排骨。他们用它来优化这个部分并在这个过程中得到一个构造良好的部分这是在聚合物方面。

在金属方面，我们看到我们的航空客户开始采用它，而不仅仅是为了优化设计。所以对他们来说，使用拓扑优化已经成为一种标准至少可以指导他们的设计。他们可能不会跟着形状走，但它会告诉他们往哪个方向走，然后继续前进，验证那个部分，这是他们正常模拟过程的一部分。我们开始看到有一两个公司在生产方面考虑如何更快地生产这些零件。

我们发现我们可以在一次迭代中进行一部分。所以我们有一个小样本部分，我们这样做就像一个只是一个“t”形状，两个气缸，看起来像是那种测试部分，当我们得到任何新的机器时。我们能够立即使用模拟来获得没有任何故障的部分。

斯蒂芬妮Hendrixson.

您说有趣的是使用拓扑优化谈论您的客户作为一种指导决策的方式，而不是批发推荐。那么人类的组成部分是什么？

埃里克•米勒

我想一天我们会在那里到达那里我们能够使用机器学习或看一部分的东西，去“哦，那不是工作，”但你知道很多这些设计工程师有几十年的经验他们之前失败了。他们在他们头脑中建立了那种大数据，他们可以看一下并做模式识别并去吧，“如果我没有把肋骨放在那里，我知道那部分要扣了。”这是因为他们没有告诉电脑来寻找，它没有找到它。

我认为其他原因为什么有时零件看起来太不同了。有没有工程原因不要这样做吗？我不知道。这取决于部分部分。但客户会采用这件事的东西吗？左侧和右侧可能略有不同，客户将看看，或者最终用户会看起来并走，“那部分有问题。它不是正确的。“

所以我们要让两边对称即使最理想的情况是一边不需要那么多的材料。这些就是我们要研究的东西。美学在其中起着重要的作用。