自2016年9月以来,IT和软件提供商CENIT在欧盟的“仿生飞机”项目中,九个国际工业和研究合作伙伴合作,开发了添加剂飞机设计和制造的新方法和概念。这项研究工作的总体目标是推进资源效率。为此,Cenit的任务的主要目标是简化轻质仿生结构的设计过程。
Cenit方法的核心方面包括自动设计方法和用于直接生成3D打印的特定文件格式的工具。项目合作伙伴自行设定削减仿生组分的端到端发展所需的时间约为40%并显着提高ALM结构的重量潜力。
添加剂制造了具有载体结构的样品 - Fraunhofer IAPT对标准进行了系统研究,例如拉伸强度,粉末消耗,以及支持结构的可拆卸性及其对组分表面的影响。它还开发了设计新型支持结构的方法,例如,分级格子支架或陀螺仪。
一个雄心勃勃的努力,正在制作第一个结果:要创建仿生优化的组件,Cenit工程团队正在开发一种基于CADIA的CAD目录,可参数定义的仿生功能。
“这提供了一种自动工具箱,支持CAD中的拓扑优化组件的成本和时间密集型手动解释和设计,”CENIT的高级顾问Jochen Michael说,在解释目标。“功能的参数化也让设计人员更容易调整几何形状。在设计过程中,为我们提供了额外的效率和质量。“
到2019年8月仿生飞机项目结束时,预计含有约10至15个仿生素特征的CAD目录。
“该项目的宣称目标是展示这些目录如何以方法实际和实践术语实施。这让专注于基础研究。它必须为定义可以利用仿生功能来指导拓扑优化的基础,以及最适合组件识别和功能分配的算法,“迈克尔说。通过这项研究,项目合作伙伴迄今为止打破了新的地面,没有CAD计划包含仿生优化的功能。
对于融合到CAD的仿生素特征的性质,适用性和功能的专业知识,该项目依靠Fraunhofer研究所的添加剂生产技术,IAPT专家。基于基于拓扑结构的定性特征,用途和益处的分析,它们开发了各自的均线优化特征。目的是提高日常使用中的组件的典型行为,并使它们尽可能轻巧和稳定。甚至轻微调整如何实现显着效果的一个例子:如果通过张紧载荷的组件设计有张紧载荷的组件,可以显着降低组件故障的风险,这些组件与内部复制本质上的模型复制模型。因此,这种特征将被包括在CAD目录中作为参数模型。
自然创造
优化组件,
Cenit正在开发基于CADIA的CAD目录的参数定义
仿生功能。
在CAD中编写第一个仿生功能后,它是时候解决了下一个项目里程碑:功能识别。这是一个软件工具,可以分析拓扑优化的组件,并可自动分配它 - 如果可能的话,自动 - 到CAD目录中包含的功能等同的仿生功能。这种能力在仿生ALM组件的设计中进行了一个重要元素。
除了仿生设计外,工作包还涉及打印准备(预处理)方面。这里,主要焦点是基于CAD的基于支持结构,在打印之前3D打印和组件的最佳对准/取向。
为了开发支持结构,Fraunhofer IAPT是必不可少的。该研究所对拉伸强度,粉末消耗,粉末消耗等标准进行了系统的研究及其对组分表面的影响。它还开发了设计新型支持结构的方法,例如,分级格子支架或陀螺仪。
基于确定添加剂层制造成分的方向所需的参数,CENIT的专家与CATIA合作,也与CATIA开发了用于最佳,自动对准组件的功能,包括所需的支持结构。此类项目工作现在不仅集中于提供生产过程,而且还具有几何数据,还具有几何属性(例如,外部轮廓,表面质量等)以及定义打印方法。
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