Топологічна оптимізація як форма мистецтва

Інженерна компанія Arup провела звичайну операцію - топологічну оптимізацію моделі деталі, яка повинна утримувати разом шість кабелів. Операція проста, але деталь в результаті набула абсолютно фантастичного вигляду, а заодно стала вигідною у виробництві.


Спочатку деталь виглядала як труба, до якої приварені шість кріпильних петель - конструкція проста, але важка, та й матеріалу на неї йде багато. Перша спроба оптимізації моделі в Autodesk Within дала витончений результат, але в новій версії деталь отримала велику кількість ажурних підтримок, які додатково доводиться видаляти на етапі постобробки. Крім того, за основу була взята оригінальна модель, досить велика за розмірами.


Інженери проконсультувалися з компанією CRDM/3D Systems, яка спеціалізується на аддитивному виробництві, і знову оптимізували модель деталі, проте в цей раз додали обмеження, що задаються в тому числі параметрами 3D-принтера, на якому планувалося виготовити деталь методом селективного лазерного спікання. Зокрема, враховувалася товщина шару, висота робочої камери і кількість деталей, що виготовляються принтером за один раз. Отриману модель ще трохи допрацювали вручну, змінивши розташування кріпильних отворів, висоту деталі і прибравши матеріал там, де дозволив структурний аналіз деталі.

Результат вийшов цікавим і зовсім не схожим на початковий варіант. По-перше, за підрахунками інженерів, через 2-5 років аддитивне виробництво остаточної оптимізованої версії деталі стане дешевше, ніж традиційне. По-друге, розрахунки вказують на можливе скорочення матеріалу до 60 відсотків порівняно з оригінальною деталлю при збереженні заявлених характеристик по максимальному навантаженню в 109 кілоньютонів на кожен кабель.

По-третє, це красиво.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND