Пара слов про CAE - оптимизацию твердотельных моделей

Доброго времени суток всем!

Само по себе 3D-моделирование - это лишь вершина айсберга в проектировании. Твердотельная CAD-модель является подготовительным этапом в синтезе изделия.

Как правило, залогом создания удачной конструкции является квалификация инженера и его багаж фундаментальных знаний.

CAE (расчётные программы) используется для проверки того, что получилось спроектировать, а так же предоставляет материал для дальнейших проб.

В этом случае применение инструментов, встроенных в конструкторские программы, позволяет снизить затраты времени на перебор вариантов, а так же получить задел для аналитики и дальнейшей оптимизации конструкции, если это необходимо.

Среда Solid Works изначально создавалась не просто, как инструмент трёхмерного моделирования, а как среда с интегрированными инструментами-надстройками с открытым API (интерфейс разработки приложений) для выполнения расчётов численными методами - методом конечных элементов и методом конечных объёмов.

Кронштейн после параметрической оптимизации.

Параметрическая оптимизация - это один из основных инструментов CAE. Эта оптимизация заключается в последовательном переборе вариантов конструкции, создаваемых автоматически на основе предварительной CAD-модели и удовлетворяющих условиям, сформированным инженером. При этом характеристики изменяются дискретно.

Целью перебора является поиск варианта с самым оптимальным сочетанием изменяющихся характеристик по предварительно заданному критерию (например, минимизации массы детали).

Параметрическая оптимизация позволяет серьёзно экономить время проектирования по сравнению с аналитическим решением. Но при этом параметрическая оптимизация не может дать тот же результат, что и аналитические расчёты.

Опорный рычаг после топологической оптимизации.

Наиболее мощный и интересный инструмент CAE - это топологическая оптимизация конструкции.

Топологическая оптимизация - это компьютерное исследование распределения материала в проектной области в критериях оптимальности, заданных инженером. 

Целью такой оптимизации является весьма серьёзное снижение массы по заданному критерию прочности. В данном примере деталь создана под обработку резаньем и подготовлена для последующей обработки в CAM.

Развитие 3D-печати серьёзно снизило ограничения на геометрию деталей. Это выводит топологическую оптимизацию на передовую современной технической деятельности.

Приведённые примеры сделаны в Solid Works: моделирование, исследования, визуализация.

Друзья, если вам интересна тематика CAD, CAE, 3DV в среде Solid Works, то приглашаю в группу ВК https://vk.com/iks_0