而使用Solid Edge的创成式设计得出的结果是这样的(下图蓝色的部分)。可以看出,BERNINA新型缝纫机的设计保留了所有的功能表面,比如定位孔、负载面。但在自由外形的地方,没有一处是平面。采用了完全的流线型。可以把材料的使用量降到最低,同时保留了力学上的强度安全系数。
使用Solid Edge的创成式设计的BERNINA新型缝纫机
Solid Edge是如何做到的呢?在Solid Edge的创成式设计中,设计师可以为零件制定负载,例如力、压力或扭矩,然后指定与周围零件有装配关系的面,不允许改变,再指定固定的面,就完成了约束条件的设定。
然后Solid Edge就进行多次迭代运算,产生最终的优化结果,在优化结果中还能显示应力的分布情况。SolidEdge的创成式设计将CAD设计和CAE分析无缝集成在一起,即可得出相对最优的设计结果。
在John Fox看来,网格式的建模方式正在越来越普及,不管是逆向工程、3D打印、还是创成式设计,都是基于网格式的建模设计。而西门子运用在Solid Edge ST10中的收敛式建模方式,可以简洁明了地将传统模型和网格技术进行完美结合,即与创成式设计进行无缝连接。
John Fox还强调,逆向工程设计、创成式设计、增材制造、收敛模型和同步建模技术,是Solid Edge 未来发展中最关键的五个部分,将这五个技术有效地结合起来,共同组成Solid Edge面向下一代的CAD技术。
Solid Edge创成式设计完成的Hall Designs沙漠越野车
John Fox还分享了另一个创成式设计的应用案例——Hall Designs沙漠越野车。利用Solid Edge的创成式设计技术,这家一人制沙漠越野车设计初创企业充分提高了客户的兴趣和吸引到了一些潜在客户。在Hall Designs传统的设计中,某一个零件可能需要40多个金属零件焊接而成,而现在通过创成式设计和增材制造技术,可以只有一个零件,省去了过去焊接40个零件的麻烦。利用Solid Edge ST10进行设计,不但可以降低生产成本,同时也因为使用一体化成型技术取代了过去的焊接,大大减少了零件中出现断裂点的可能性,提高了产品强度。
John Fox说,“Hall Designs的案例可以展示出一些小型初创企业如何利用西门子的技术在市场上脱颖而出,也希望在未来几年中有越来越多类似的企业在全世界各地涌现出来,更好地利用Solid Edge实现设计转型。”
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