Oprogramowanie MSC Apex Generative Design stanowi kompleksowe rozwiązanie dla projektantów wytwarzających precyzyjne elementy przemysłowe. Oprogramowanie to pozwala przejść od ekranu do maszyny szybciej i przy mniejszej interwencji człowieka niż jakiekolwiek inne oprogramowanie.
Innowacyjne podejście MSC Apex Generative Design zostało sprawdzone w praktyce.
Opiera się ono na analizie elementów skończonych, ale w przeciwieństwie do tradycyjnych metod nie wykorzystuje pola gęstości, lecz bardzo drobną siatkę z dobrze zdefiniowanymi elementami. Umożliwia to algorytmowi bezpośrednią ocenę występujących naprężeń, a także niezawodne wyznaczanie wyraźnych geometrii, które są często niewyobrażalne dla ludzkiego umysłu.
Projektowanie dla wytwarzania addytywnego (DfAM) bez specjalistycznej wiedzy.
MSC Apex Generative Design został zaprojektowany specjalnie do generowania szczegółowych i bardzo złożonych struktur, które mogą być wytwarzane tylko w procesach addytywnych. Zoptymalizowane projekty charakteryzują się doskonałymi przejściami między elementami konstrukcji, takimi jak rozpórki i powłoki, a także zawierają zazwyczaj struktury samonośne, dzięki czemu wyniki można przesłać bezpośrednio do druku.
Studium przypadku: Uchwyt w satelicie
Lekka konstrukcja jest szczególnie ważna przy projektowaniu satelitów, ponieważ każdy dodatkowy kilogram generuje wysokie koszty transportu w przestrzeń kosmiczną. Jeśli uda się zaoszczędzić na wadze, cenny ładunek użyteczny rakiety nośnej lub satelity można wykorzystać do innych zastosowań i stworzyć wartość dodaną.
Taki właśnie był cel projektu realizowanego przez firmę kosmiczną Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG, producenta maszyn Trumpf oraz specjalistów z MSC Software / Simufact Generative Design. Przedstawione na zdjęciu mocowanie napędów do regulacji filtrów mikrofalowych ma być zastosowane w niemieckim satelicie komunikacyjnym Heinrich Hertz, którego zadaniem jest testowanie nowych technologii komunikacyjnych. W związku z tym konieczne było zmniejszenie masy mocowania.
Lekka konstrukcja na nowym poziomie
Nowy, zoptymalizowany projekt mocowania napędów został stworzony przy użyciu MSC Apex Generative Design. Charakteryzuje się on niską wagą i jest doskonale dostosowany do wymagań operacyjnych satelity. Uzyskany wynik jest imponujący: 55-procentowa redukcja wagi. Zamiast 164 gramów, mocowanie waży tylko 75 gramów. Ponadto, innowacyjna optymalizacja pod kątem naprężeń jeszcze bardziej zwiększyła sztywność elementu. Jednorodny rozkład naprężeń uzyskany przy użyciu MSC Apex Generative Design umożliwia uzyskanie doskonałej sztywności i wytrzymałości przy jednoczesnej maksymalnej redukcji masy.
Idealne dopasowanie: Projektowanie generatywne i druk 3D w MSC Apex
“Obecnie produkcja addytywna umożliwia nam wytwarzanie cyfrowo wygenerowanych i zoptymalizowanych geometrii w sposób opłacalny. Stwarza to ogromny potencjał dla lekkich konstrukcji, zwłaszcza w technologii kosmicznej, ale także w wielu innych dziedzinach. W przyszłości projektowanie generatywne będzie odgrywało kluczową rolę w nieskomplikowanym i efektywnym wykorzystaniu tego potencjału” – komentuje dr Thomas Reiher, dyrektor ds. projektowania generatywnego w Simufact Engineering.
Ten nowy rodzaj złożonej geometrii może być obecnie wytwarzany wyłącznie metodą produkcji addytywnej. Firma Trumpf podjęła się tego zadania dzięki drukarce 3D TruPrint 3000. Misja Heinrich Hertz jest realizowana przez DLR Space Management na zlecenie Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Energii przy współudziale Federalnego Ministerstwa Obrony.
