Проектирование 'на глаз', генеративный дизайн или топологическая оптимизация, что выбрать?

Хочу поделиться некоторыми наблюдениями касательно выбора методов проектирования и анализа, а именно - какой результат ожидать от инженера-конструктора и какие инструменты использовать для его улучшения.

На днях поручили одному инженеру спроектировать кронштейн бачка для последующей печати ПЭТ-ом на 3Д-принтере.

Получилось у него вот так (назовем это вариант 'на глаз'. Из разряда - 'я художник, я так вижу'):Дабы не переходить на субъективные оценки, сделал анализ МКЭ для распределенной нагрузки 20 кг и получил запас прочности порядка 0,25 при массе 80 г. Т.е. кронштейн выдержит нагрузку примерно 5 кг. Не густо...Обычно, по результатам таких расчетов проводится корректировка конструкции в слабых местах с последующим анализом и так до требуемого результата (например, запас прочности 1,5-1,8). Это заняло бы пару-тройку дней, поэтому в этот раз решил проверить, насколько эффективней будет использовать топологическую оптимизацию в сравнении с генеративным дизайном, а также какой результат будет более качественный.

Генеративный модуль Fusion 360 предложил ряд конструкций, типа вот таких:Масса 100 и 80 г соответственно, но запас прочности при этом равен 2. Интересный разбег получился в сравнении с результатом работы 'на глаз' - практически в 10 раз )))

Сделал аналогичную задачку с помощью топологической оптимизации. На выходе получил массу 110 г. и запас прочности 1,3:Итак, три подхода к проектированию, три результата.

При грубом сравнении добротный результат методом 'на глаз' можно получить лишь за счет нескольких итераций, на что можно убить пару дней даже для элементарной детали.

Метод генеративного дизайна выдал отличный результат, и все бы хорошо, если бы не одно НО - цена. Запуск исследования на облаке во Fusion - примерно 1000 руб., выгрузка результата - еще 4000 руб... Для таких неответственных деталей, прямо скажем, дороговато ))

А для себя я еще раз подтвердил, что на текущий момент Топологическая оптимизация дает вполне качественный результат за одну итерацию при вполне вменяемых временных и финансовых затратах (во Fusion запуск ТО на облаке обходится примерно в 200 руб).