Проектирование – это первый и самый важный этап 3D печати, от которого зависит внешний вид, качество и функциональность изделия. Эта задача может оказаться сложной даже для тех, кто знаком с дизайном для аддитивного производства (DfAM). В таком случае на помощь придут программы для генеративного дизайна, которые эффективно автоматизируют рабочий процесс. Такое ПО самостоятельно создает готовую 3D модель на основе введенных пользователем данных. Представляем обзор 10 популярных в 2023 году программ для генеративного дизайна.
1. Ansys Discovery
ПО от компании Ansys обеспечивает интерактивное 3D моделирование, благодаря опциям Ansys Mechanical и Ansys Fluent. Оно помогает повысить эффективность процесса и решать критические вопросы на ранних стадиях концептуализации. Программа имеет три режима работы: режим модели (Model mode) для создания и изменения концептов, режим исследования (Explore mode) для моделирования в реальном времени и режим уточнения (Refine mode) для проверки концепта. Ansys Discovery позволяет проводить мультифизические симуляции, симуляции в реальном времени и высокоточные симуляции созданных концептов. А также оценивать и оптимизировать механические, тепловые и электромагнитные свойства конструкций на этапе анализа.
2. CATIA
Программа CATIA от Dassault Systèmes – это профессиональное решение для оптимизации концептов с широким рядом функций 3D-моделирования и симуляции. Благодаря ее интуитивно понятной платформе 3DEXPERIENCE® пользователи могут проверять, анализировать и сравнивать созданные ими концепты с другими моделями. CATIA позволяет эффективно создавать дизайн для аддитивного или традиционного производства с учетом различных этапов процесса. Также платформа 3DEXPERIENCE® обеспечивает плодотворное взаимодействие дизайнерами, группами моделирования и инженерами-технологами.
3. Creo
Creo от компании PTC – это универсальная программа с поддержкой технологий CAD, PLM, IoT и AR. В ее CAD-модуле доступно два расширения для генеративного проектирования: Creo Generative Topology Optimization Extension (GTO) и Generative Design Extension (GDX). Первое комбинирует генеративный дизайн и топологическую оптимизацию, помогая уменьшить затраты и ускорить разработку моделей. Второе позволяет одновременно создавать несколько проектов с использованием разных материалов и производственных сценариев. Оно выделяет лучшие варианты, облегчая просмотр и оценку проектов.
4. CogniCAD
Облачная платформа CogniCAD от ParaMatters эффективно сочетает генеративное проектирование с 3D печатью, адаптируя его к заданным требованиям. CogniCAD оптимизирует проектирование, моделирование и производство путем автоматизации процессов топологической оптимизации, анализа и вычислительной геометрии. Это устраняет необходимость ручной корректировки или реконструкции. Созданные при помощи CogniCAD модели соответствуют проектным нормам и требуют минимум времени на подготовку к производству: от нескольких минут до нескольких часов. ПО помогает разрабатывать детали с небольшим весом, улучшенными механическими свойствами и минимальными требованиями к постобработке.
5. Coldstream
Еще один облачный сервис Coldstream от Diabatix разработан специально для проектирования систем охлаждения: от анализа до создания дизайна, от оптимизации концептов до виртуальных испытаний. Программа предоставляет широкий спектр функций и возможностей для оптимизации управления проектами. Она способна анализировать характеристики теплового потока в системе, позволяя создавать индивидуальные или стандартные компоненты: ребра, каналы и другие рассеиватели тепла. Повышая эффективность теплопередачи и сводя к минимуму риск перегрева, инженеры могут разрабатывать решения для охлаждения, адаптированные к условиям, ограничениям и температурным требованиям продукции.
6. Fusion 360
Программа для 3D моделирования Fusion 360 от Autodesk объединяет инструменты CAD, CAM и CAE, помогая ускорить и упростить разработку изделий, особенно в сфере аддитивного производства. Ее функции включают подготовку эскизов, параметрическое моделирование, прямое моделирование, моделирование произвольной формы, моделирование поверхностей, листовой металл, моделирование сетки, сборки и интеграцию проектирования печатных плат. ПО поддерживает разные форматы файлов для 3D печати, позволяя быстро отправлять модели на 3D принтер. Также оно имеет возможности для совместной работы, инструменты моделирования и 30-дневный бесплатный пробный период.
7. MSC APEX
Разработанная шведской компанией Hexagon платформа MSC APEX автоматизирует рабочий процесс в комплексной среде CAE. Пользователи могут импортировать детали, проектировать и экспортировать проекты для дальнейшего производства. ПО предназначено для разработки сложных конструкций, совместимых с технологиями 3D печати. Создаваемые с его помощью детали имеют плавные переходы между структурными частями и содержат самонесущие компоненты, поэтому могут обойтись без поддержек. MSC APEX использует генеративную сетку с четко выделенными элементами. Это позволяет алгоритму точно оценивать факторы нагрузки и генерировать оптимальную геометрию.
8. nTop
nTop от NTopology является новым поколением ПО для проектирования в аддитивном производстве. Она предоставляет расширенные возможности генеративного дизайна, актуальные для аэрокосмической, оборонной, автомобильной, медицинской и энергетической промышленности. nTop имеет полный набор вычислительных инструментов, которые позволяют быстро генерировать и оценивать геометрию на основе требований и ограничений проектирования. К ним относится ряд операций моделирования и оптимизации настроек печати. Также она поддерживает создание пользовательских алгоритмов и интеграции с внешними системами.
9. NX
Программа NX выпущена Siemens для разных сфер производства, включая 3D печать, обработку на станках с ЧПУ, робототехнику и контроль качества. ПО позволяет уменьшить циклы разработки продукта на 50% за счет сокращения количества итераций и требований к постобработке. NX содержит инструменты для подготовки сборки, включая создание опорных конструкций, размещение и выравнивание деталей. Программа упрощает моделирование и поддерживает разные технологии: порошковую печать, FDM, многокомпонентные и многоосевые системы.
10. OptiStruct
OptiStruct от Altair помогает оптимизировать процесс проектирования на основе линейного и нелинейного структурного анализа. В процессе проектирования или оптимизации детали программа учитывает статическую механику, динамический анализ, вибрации, акустику, усталость, теплопередачу и мультифизическое моделирование. Она предлагает возможности для топологической оптимизации и другие методы структурной оптимизации. ПО поддерживает традиционное и аддитивное производство, а также композитные материалы.
