Basisprincipes van topologie-optimalisatie
Topologie-optimalisatie is een methode gebaseerd op computationele mechanica. Op basis van gegeven belastingen, beperkingen en materialen gebruikt het een iteratief algoritme om het optimale verspreidingsgebied van materialen te vinden. In de kern gaat het erom te identificeren welke materialen binnen de ontwerpruimte kunnen worden verwijderd zonder de sterkte aan te tasten, wat resulteert in een structurele vorm die licht van gewicht is maar wel draagvermogen behoudt. De optimalisatieresultaten presenteren meestal een organische vorm die lijkt op natuurlijke botten. Deze vorm is uiterst moeilijk te verwerken in de traditionele productie, en 3D-printen kan dit perfect bereiken.
Introductie van productiebeperkingen
Het rechtstreeks importeren van topologie-optimalisatieresultaten in afdrukken vereist het oplossen van het probleem van het opschonen van de geometrie. De mesh die door de optimalisatiewolkkaart wordt gegenereerd, moet worden omgezet in een afdrukbare CAD-entiteit. Tijdens dit proces moet een trekhoek worden toegevoegd om het ontvormen (tijdens de daaropvolgende bewerking) te vergemakkelijken, afgeronde hoeken en afschuiningen om de spanningsconcentratie te verminderen, en een minimale wanddikte om de printkwaliteit te garanderen. Voor FDM-printen wordt aanbevolen om de vezeltextuur in de spanningsrichting te plaatsen, terwijl voor SLA-printen extra steungebieden aan de overhangstructuur moeten worden toegevoegd.
Verificatie en iteratie
Na optimalisatie moet structurele verificatie worden uitgevoerd. Het wordt aanbevolen om eindige-elementenanalysesoftware te gebruiken om statische en modale analyses uit te voeren op het geoptimaliseerde CAD-model voordat het wordt afgedrukt. Voer na het afdrukken van het monster een daadwerkelijke belastingstest uit, voer de testresultaten terug in het model om de belastingsgrensvoorwaarden te corrigeren en optimaliseer via twee of drie cycli om te convergeren naar de lichtste constructie die aan de sterkte-eisen voldoet.
Dien een model, tekening, afbeelding of schriftelijke notities in. Ingenieurs beoordelen materiaal, proces, afwerking en levering op basis van daadwerkelijk gebruik.