行業(yè)：增材制造

挑戰(zhàn)：尋求提高設(shè)計(jì)和制造的效率和能力，需要支持廣泛的CAE功能

需要在其組件技術(shù)中實(shí)現(xiàn)一定程度的定制，并采用簡(jiǎn)單、開放的API

解決方案：提供一系列CAE功能，以支持nTop客戶的增材設(shè)計(jì)用例

結(jié)果：創(chuàng)建一個(gè)電源設(shè)計(jì)平臺(tái)，具有互操作性和靈活性，以支持多樣化、復(fù)雜的工作流程；專注于nTop的獨(dú)特價(jià)值主張，而不是投入資源開發(fā)CAE能力

背景

nTop是一家總部位于紐約的公司，致力于將高性能計(jì)算設(shè)計(jì)引入增材制造和主流制造。自2015年公司成立以來(lái)，nTop就意識(shí)到工程師在利用這些功能時(shí)面臨的復(fù)雜問(wèn)題。增材制造的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，但現(xiàn)有設(shè)計(jì)工具的局限性是一個(gè)問(wèn)題。

“當(dāng)時(shí)的工具不允許工程師充分利用這種設(shè)計(jì)自由，”nTop產(chǎn)品副總裁Trevor Laughlin解釋道。在談到增材工藝設(shè)計(jì)所帶來(lái)的復(fù)雜挑戰(zhàn)時(shí)，Trevor評(píng)論道：“當(dāng)時(shí)在CAD程序中設(shè)計(jì)這種復(fù)雜程度非常緩慢且痛苦，在某些情況下甚至是不可能的。”

nTop的軟件旨在通過(guò)提供不同的方法來(lái)支持先進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)解決這些問(wèn)題。Trevor說(shuō)：“我們開發(fā)了強(qiáng)大的計(jì)算設(shè)計(jì)工具，使創(chuàng)作者能夠加速創(chuàng)新并提供世界需要的產(chǎn)品。”nTop設(shè)計(jì)方法的三個(gè)核心技術(shù)組件是隱式建模、場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)自動(dòng)化。隱式設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)學(xué)方程定義幾何形狀，Trevor解釋說(shuō)：“從建模角度來(lái)看，賦予它速度、可靠性和它可以實(shí)現(xiàn)的所有復(fù)雜性。”

場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)允許用戶通過(guò)定義規(guī)則來(lái)更改模型，而無(wú)需手動(dòng)輸入。Trevor解釋了這個(gè)過(guò)程，“我們建立了一個(gè)計(jì)算模型，根據(jù)這些規(guī)則，在撓度較大的地方放置更多的梁。軟件會(huì)自動(dòng)將該撓度場(chǎng)作為輸入，并根據(jù)您設(shè)置的模型自動(dòng)輸出幾何圖形，而無(wú)需手動(dòng)思考或建模。”

最后，設(shè)計(jì)自動(dòng)化旨在創(chuàng)建可重復(fù)使用的流程，而不僅僅是單個(gè)部件。這些工作流程旨在幫助團(tuán)隊(duì)以比以前更快的速度進(jìn)行迭代。

nTop的常見應(yīng)用包括輕量化、熱和流體管理、大規(guī)模定制、能量吸收和舒適性以及聲學(xué)、振動(dòng)和射頻。

CAE工具包為眾多市場(chǎng)提供先進(jìn)的增材制造能力

為了提高增材制造的效率和能力，nTop需要在其產(chǎn)品中開發(fā)一系列強(qiáng)大的CAE功能。為此，他們利用了產(chǎn)品線，包括CEETRON Mesh、CEETRON Solve和CEETRON Access。

CEETRON SDK在控制和開發(fā)人員友好易用性之間實(shí)現(xiàn)了平衡，這使得nTop能夠根據(jù)需要自定義，而無(wú)需從頭開始。“API非常開放，這讓我們能夠充分訪問(wèn)非常低級(jí)別的控制，并允許我們?cè)诖嘶A(chǔ)上構(gòu)建優(yōu)化框架，”Trevor解釋道。

Trevor總結(jié)了每個(gè)組件的使用方法，他說(shuō)：“CEETRON Mesh和CEETRON Solve組件的作用是集成結(jié)構(gòu)和熱FEA功能。”同時(shí)，為客戶使用的各種工具提供了互操作性框架。

此外，是提高設(shè)計(jì)流程效率的關(guān)鍵部分。nTop的場(chǎng)優(yōu)化功能允許優(yōu)化殼體厚度和邊界以適應(yīng)制造公差。正如Trevor所解釋的那樣，“許多物理驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化技術(shù)都利用了CEETRON Solve組件。”

當(dāng)工作流程的模擬階段在其他地方完成時(shí)，CEETON產(chǎn)品增強(qiáng)了nTop可以為客戶提供的功能。“具有預(yù)處理功能，CEETRON ACCESS具有互操作性，幫助我們完成閉環(huán)，并使nTop與客戶使用的其他工具之間的這種交互成為可能，”Trevor說(shuō)。

這些定制和互操作性優(yōu)勢(shì)對(duì)于nTop至關(guān)重要，正如Trevor總結(jié)的那樣：“從開發(fā)的角度來(lái)看，我們很欣賞使用這些組件的API的控制水平，并且能夠在我們的客戶與nTop一起使用的不同工具之間構(gòu)建廣泛的互操作性。” Tech Soft 3D是nTop的驕傲合作伙伴，甚至在我們最近的2024 CEETRON峰會(huì)上重點(diǎn)介紹了他們。我們期待繼續(xù)支持他們的目標(biāo)，即提高高性能工程設(shè)計(jì)對(duì)全球各個(gè)行業(yè)的可訪問(wèn)性和能力。

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