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PTC | 7种CAD新技术,助你步入计算机辅助工程新时代

时间:2021-01-05

在我开始研究工程学时,常常把CAD理解为计算机辅助制图。此后不久,随着3D建模人员越来越多,该术语逐渐代表了计算机辅助设计。现在,到了2020年,我相信我们已经进入了真正的计算机辅助工程(CAE)时代。


 
我们现在有了将7种技术集成在一起的3D建模工具。以前这些工具给我们带来了便利,现在这些工具成为参与我们产品开发过程的某种设计助手。
 
这种概念让Andreas Vlahinos得以开创性地利用增材制造(AM)。工程与设计的不同之处在于工程将数学和已建立的力学理论应用于新产品的开发。
 
七个新兴的3D建模工具
 
拓扑优化和创成式设计
 
这些工具代表了人工智能(AI)和机器学习(ML)在设计过程中的应用。通过拓扑优化,您可以找到针对工程问题的针对性的解决方案。创成式设计在设计周期的开始就可以提供许多可行的方案。
 
增材制造
 
这项技术与3D打印密切相关,可帮助我们制造比传统减材制造技术更轻巧的零件、更复杂的几何形状以及更少的零件。
 
实时仿真
 
我们可以对模型进行结构、热、模态和流体流动分析。分析结果会在我们设计时以几何图形的方式进行更新,从而让我们即时了解更改将如何影响模型。
 
多实体建模
 
可以在单个零件中创建多个独立的实体体积。未来这种技术将在许多高级设计领域有所应用。
 
行为建模
 
可行性和优化研究使我们能够将设计意图构建到模型中。我们可以在指定范围内更改任何尺寸或参数,以满足设计约束并最小化或最大化其他量度(例如质量)。
 
设计探索
 
在建模时,我们可以建立检查点和分支来研究多种设计选项。
 
云计算
 
Creo Parametric 7.0利用云技术,可为无法通过在本地安装软件来执行创成式设计解决方案的情况提供支持。
 
如何在设计项目中使用新兴技术
 
当您结合这些新兴技术时,会发生哪些变化?想象一下您要开始一个新的设计项目。您的工作流程可能如下所示:
 
1.您需要制定封套的设计要求,确定内部体积和外部体积、产品与其他组件连接的边界条件以及工况。
 
2.根据需求,您可以开发多实体模型来定义起始几何体(初始封套),保留的几何体(必须保留的体积),排除的几何体(必须避免的体积)和未指定的几何体(有助于创建边界条件的几何体)和负载情况。
 
3.您可以开发拓扑优化和/或创成式设计研究,以使Creo制定可行的解决方案。
 
拓扑优化可根据您指定的任何标准和制造方法(CNC加工、注塑/铸造或增材制造)帮助您找到最佳解决方案。
 
利用Atlas SaaS技术在云中进行创成式设计研究。该研究会提出许多可行的设计替代方案,其中有许多方案您的团队可能都不会想到。您应用Pareto方法来缩小结果范围并选择一个作为可行的初始方案。
 
4.您可以设置一个实时仿真,以便在优化设计时可以看到关键分析指标的变化。
 
5.启动设计探索,以便可以了解其他可替代的设计方案。
 
6.通过使用晶格特征来减少将要使用增材制造法生产的组件的质量,从而优化设计。晶格特征尺寸可以用作行为建模可行性和优化研究中的设计参数。
 
在此工作流程中,从概念到详细设计,您的CAD软件包已在整个设计过程中完成了大部分繁重的工作。仿真和优化与设计工作同时进行,而不是在过程结束时进行。
 
Creo 7.0中的新技术
 
CAD工具已从仅遵循我们的指令并进行几何图形创建,发展成为准独立的工程助手。2020年是产品开发令人兴奋的一年。
 
您是否熟悉所有这些新兴技术?它们中的每一个都会对您的设计过程有所帮助。
 
Creo 7.0引入了革命性的创成式设计和实时仿真功能,并改进了多体设计等。

文章选自:PTC官方公众号 
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