dfam专栏 | ntopology—面向增材制造的高效设计平台-凯发k8官网

做过增材设计的朋友们一定经历过这些痛苦：

• 点阵结构数据量太大，你想转个角度看看，软件卡的像是在播放ppt。
• 想赶紧把辛辛苦苦建好的点阵模型赶紧保存起来，好巧不巧就死机了，半天的工作付之东流。
• 每一个零件都需要从头开始设计，尽管每次都是用同样方法做同样的操作，生生把自己干成一个工具人。
• 手动给每一个细节特征（比如点阵单胞）都导上圆角，直到软件和你都累到吐血。
• 三周期极小曲面（tpms）方程怎么写？在cad软件里面画tpms需要什么特殊才艺？

自从有了增材设计神器ntopology，这些问题统统so easy。

什么是ntopology？

ntopology是一款面向增材制造的高效设计平台，平台预置了大量增材制造常用的设计工具包，工程师通过调用若干个预置工具包、或自主开发定制的工具包，建立一个工作流，实现复杂几何结构的参数化设计。ntopology集合了的强大几何建模和仿真分析功能，并充分考虑增材制造的工艺特点，能够帮助工程师快速掌握面向增材制造的设计方法，充分发挥增材制造带来的广阔自由度，同时可重复使用的工作流使得设计流程自动化，大大提高设计效率。

增材设计的全能选手

ntopology设计平台集成了增材制造结构设计、结构仿真、打印切片等涉及全流程的全套功能，包括基本模块、增材制造模块、蜂窝/多孔材料模块、有限元分析模块、轻量化模块、拓扑优化模块。ntopology采用隐式建模技术，是一种基于数学函数或隐式模型的驱动式设计技术，使ntopology的设计流程具有无与伦比的速度和可靠性。ntopology兼具cad、cae和cam功能，可快速实现创成式设计、轻量化、拓扑优化等创新设计，输出可用于增材制造的产品凯发k8官网的解决方案。

• 基本模块：包括数据导入导出、隐式模型转换/创建/特征操作、布尔运算、驱动设计的场（field）创建、点阵晶格设计等；
• 增材制造模块：设置打印平台、添加支撑、切片，以及抽壳、晶格填充轻量化设计；
• 蜂窝/多孔材料模块：变尺寸、变厚度的晶格填充，复杂表面纹理设计，快速生成蜂窝/多孔材料；
• 有限元分析模块：线性静力、模态、屈曲、稳态热分析、点阵结构均质化材料分析，并支持有限元模型/网格的输出；
• 轻量化模块：晶格填充、表面加强筋设计、变厚度的抽壳设计等；
• 拓扑优化模块：考虑增材悬垂角等制造约束，自动几何光顺、重构，基于拓扑优化的材料密度分布自动进行变厚度的点阵晶格设计

三大技术优势

相比于其他大多数设计软件，基于隐式建模技术的ntopology设计平台具有三大技术优势：
1.稳定可靠的隐式建模引擎：ntopology设计平台基于隐式建模技术（一种使用数学函数来表征几何结构外形及内部特征的方法），使得设计流程具有无与伦比的速度和可靠性。

• 复杂几何结构的设计不再是挑战：可基于内置的工具包快速生成复杂晶格和周期性结构、可控导圆角的布尔运算、变厚度抽壳、复杂的穿孔图案、特殊的表面纹理等；
• 无与伦比的设计速度：复杂晶格结构生成速度是其他软件的10倍以上，且占用内存小，可实现快速共享和协作；
• 极好的鲁棒性：基于隐式建模技术，使得ntopology平台中的几何操作永远不会失败，抽壳、布尔运算、偏置、导圆角等均可实现，非常适合解决面向增材制造的复杂结构问题；
• 良好的工程数据兼容性：其他软件的数据格式均可导入ntop平台， 转换为隐式模型，并用于生成新的几何图形；同时也支持数据导出至其他的cad、cam、cae或plm系统中。

2.驱动式设计：驱动式设计提供了一种指定设计特征的参考控制方法，可快速实现基于数学公式、函数、实验数据、有限元分析结果或其他数据的结构参数驱动式设计，生成创新设计凯发k8官网的解决方案。

• 预先验证的设计结果：不同于其他的拓扑优化概念设计需要进行结构性能验证，ntopology设计平台的驱动式设计结果，直接来自于基本的工程原理，且可以用预先验证的实验数据进行校准；
• 用于多物理场的优化问题：基于数学函数的驱动式设计，无论几何结构形状、压力、温度、流量等函数或公式均可作为驱动参数，因此可以实现其他软件无法实现的多目标、多物理场同时优化的复杂问题；
• 利用现有的工程知识：驱动式设计不仅可以基于有限元分析结果，还可基于实验数据、制造常识和其他的工程经验、工程模型等，具有独特的优势。

3.可重复使用的工作流：ntopology设计平台的工作流可自定义、可自动化、可重复使用、可共享，大大提高流程效率，同时可帮助工程师获取工程知识。

• 工作流完全可自定义：ntopology设计平台配备了一套内置的工具包，可以解决大多数工程问题，同时支持自定义工具包，这些用户定义的工作流可以重新打包为自定义工作流，并在其他工作流中重复使用；
• 工作流可重复使用：通常每个工作流都有特定的输入和输出，当使用相同的方式重新执行输入时，ntopology工作流将总是产生相同的确定性输出；输入参数改变时，可以再次利用已经定义好的工作流，生成新的凯发k8官网的解决方案。

ntopology的应用价值

ntopology作为一款面向增材制造的高效设计平台，为客户大大提升设计效率，缩短产品开发的迭代周期，提高产品的性能，解决增材制造全流程的设计需求。

1、自由拖拽模块化的工具开展设计，快速方便搭建设计流程；

2、自定义工作流设计，避免重复搭建设计流程，大大提升设计效率；

3、大量可选晶格及纹理库，快速迭代，实现产品晶格填充及表面纹理设计；

4、快速搭建基于函数、实验数据和仿真分析结果驱动的设计，实现目标驱动的设计；

5、含模型设计、轻量化设计、仿真分析、拓扑优化、打印支撑设计及模型切片等功能模块，可满足面向增材制造的复杂产品打印前准备。

源文摘自：安世亚太