Những phần mềm tối ưu hóa tô pô – Topological Optimization

Tối ưu hình học topo là gì

Tối ưu hoá Tô-Pô, một khái niệm tương đối mới nhưng cực kì quan trọng trong ngành thiết kế. Phương pháp này sử dụng các phép tính phần tử hữu hạn nhằm tạo ra hình dáng tối ưu trong một khoảng không gian định sẵn với các điều kiện biên và ràng buộc tải trọng cho trước. Như vậy, chỉ có thể đạt được tối ưu topo bằng toàn học và các phần mềm chuyên dụng. Tối ưu Topology được ứng dụng nhiều trong quá trình thiết kế mẫu nhanh (mẫu concept). Sau quá trình tối ưu Topo, các mẫu thiết kế có thể được hiện thực hóa ngoài thực tế thông qua in 3D.

Tối ưu hóa tô pô ứng dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, cơ khí, hóa sinh và kỹ thuật dân dụng. Những bước tiến mới của kỹ thuật đồ họa trong thập niên 90 của thế kỷ XX đã tạo ra những công cụ thiết kế hỗ trợ đắc lực cho các kiến trúc sư trong việc thể hiện các đường cong, bề mặt hay không gian phức tạp của hình học Topo.

Việc cắt giảm khối lượng sản phẩm giúp giảm chi phí nguyên vật liệu. Đặc biệt các chi tiết máy trong ngành hàng không vũ trụ! Xem chi tiết trong bộ phận hạ cánh tàu thăm dò vũ trụ được chế tác bằng cách tối ưu topo kết hợp in3d: https://blogin3d.com/mo-hinh-generative-design-phuc-tap-nhat-tung-duoc-tao-mau-nhanh.html 

Bước sang thế kỷ 21, công nghệ in 3D giúp biến những thiết kế “kì dị” thành sản phẩm thực. Điều mà những phương pháp sản xuất truyền thống phải chào thua!

Mời các bạn xem bài viết liên quan chủ đề ứng dụng tối ưu hình học vào sản xuất:  https://blogin3d.com/xu-huong-toi-uu-thiet-ke-voi-su-tro-giup-cua-in-3d.html
Tối ưu hoá topo khác với tối ưu hoá hình dạng! Các bạn lưu ý nhé. Topology optimize là tối ưu cấu trúc bên trong, còn shape optimize là tối ưu hình dạng bên ngoài.

Công nghệ tối ưu hóa có nhiều phương pháp khác nhau như Shape, Size, Topology hoặc Topography.

Các phần mềm tối ưu kiểu dáng hình học

3DXpert

Phần mềm nằm trong hệ sinh thái 3D Systems này đóng vai trò song hành với công nghệ in 3D. 3DXpert hổ trợ tối ưu từ khâu thiết kế cho tới xuất file gia công kỹ thuật số.

Nhà thiết kế có thể triển khai mô hình và tối ưu hóa các phương án lắp ghép chi tiết máy ngay trên 3Dxpert. Phần mềm gói ý các phương án tối ưu tô pô từ đó cho ra sản phẩm có độ bền cao hơn, cấu trúc tinh giản và trọng lượng thấp hơn. Hoặc, tối ưu tô pô phù hợp với kỹ thuật in 3D (in công nghệ lỏng, bột kim loại,…) Phần mềm dạng all – in – one như 3Dxpert bao gồm các chức năng hỗ trợ chuẩn bị in, mô phỏng và tối ưu hóa in, tự động hóa quy trình làm việc và tính toàn vẹn của dữ liệu.

3DXpert Phần mềm nằm trong hệ sinh thái 3D Systems

Altair Engineering

Altair Engineering, cung cấp giải pháp phần mềm và đám mây, đã phát triển một số giải pháp mô hình hóa 3D, một số trong số đó là Altair inspire được thiết kế dành riêng cho công nghệ gia công IN 3D. Công ty cũng đã phát triển các công cụ tối ưu hóa cấu trúc liên kết như OptiStruct, hiện được tích hợp vào Altair Inspire. OptiStruct là một phần mềm mô hình hóa CAD được sử dụng rộng rãi trong thị trường in 3D vì nó cho phép người dùng diễn hoạt trực quan các phương án tối ưu topo.

Ansys Discovery

Các phần mềm thuộc tổ hợp Ansys nổi tiếng nhất nhì trong phân khúc phần mềm tính toán mô phỏng. Riêng Ansys Discovery được sinh ra như một công cụ bổ trợ tạo ra những phương án dành cho công đoạn mô phỏng/tối ưu kiểu dáng. Phần mềm này chỉ thuần về kỹ thuật tối ưu thuần thiết kế, không tích hợp các công cụ tối ưu sản xuất IN3D.

https://www.youtube.com/watch?v=iviW27cdVkw

CogniCAD

Phần mềm này tích hợp toàn diện các thoạt toán tối ưu topo lẫn các công cụ khởi tạo support (giá đỡ) cho khâu in 3d công nghệ mực lỏng DLP SLA

Creo

Phần mềm Creo (trước đây là Pro Engineer) là một trong những phần mềm CAD-CAM toàn diện mạnh nhất trên thế giới. Cùng với xu thế thiết kế tối ưu cho in 3D, hãng đã tạo nên trình cắm Creo Generative Topology Optimization (GTO) Extension hết sức tiện dụng!

Netfabb

Netfabb, được hãng Autodesk thâu tóm và phát triển thành công cụ cực kì mạnh mẽ dành cho ngành công nghiệp in 3D. Phần mềm này thuần tuý hổ trợ cho tối ưu vật liệu, quy trình in 3D. Hiện nay còn có thêm chức năng tối ưu topo.

nTopology

Đúng như tên gọi, phần mềm nTopology chuyên dựng các cấu trúc hình học phức tạp. Từ cấu trúc texture ngành da dày cho tới các khung – giá đỡ chi tiết máy…

Ngoài những công cụ kể trên, có vài phần mềm CAD tích hợp các lệnh tối ưu/gợi ý cấu trúc topo, điển hình: NX siemens, solid edge, solid thinking,…

 

Bạn cũng có thể thích
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments