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创成式设计

工程中的创成式设计支持与人工智能的设计协作。计算机算法根据指定的标准和约束条件探索一系列可能的设计解决方案,以生成新产品的潜在设计或对当前产品设计的改进。

什么是创成式设计?

总的来说,创成式设计相对简单。它是 CAD 生成式工程应用程序的一种功能,可以在一定数量的限制条件下自主生成许多设计备选方案。这可以在没有工程师指导或互动的情况下完成,这样他们就可以腾出时间去做其他任务。完成后,工程师可以选择他们想要更全面地探索哪些设计。总而言之,这加快了设计过程,而无需工程师的详细关注。

中的创成式设计 计算机辅助设计 (CAD) 是一种创新方法,涉及使用算法和人工智能 (AI) 根据指定的参数和约束条件生成多个设计选项。它使设计师和工程师能够探索广泛的潜在解决方案,并针对各种目标优化设计,例如减轻重量、材料效率、成本最小化和性能增强。CAD 中的创成式设计对于复杂的工程挑战特别有价值,在这些挑战中,传统的设计方法可能会受到时间、资源或人类创造力的限制。通过利用计算能力和生成式工程算法,创成式设计使设计人员能够创建优化的创新解决方案,突破产品设计和工程可能的界限。

CAD 中创成式工程的关键特征

创成式设计中的算法优化:

创成式设计算法分析输入参数,例如功能需求、材料特性、制造约束和性能标准,以生成设计解决方案。

创成式设计中的迭代探索:

设计师可以快速高效地探索多种设计方案。创成式设计工具通常会生成多种设计选项,然后可以根据特定标准对其进行评估。

创成式设计中的复杂几何形状:

创成式设计通常会产生复杂的几何形状和结构,这些形状和结构可能难以手动构想。这些设计可以充分利用增材制造(3D 打印)等先进制造技术的全部潜力。

创成式设计中的多学科优化:

创成式设计可以优化跨多个学科的设计,例如结构分析、流体动力学、热管理和电磁模拟,从而在各种标准下实现最佳性能。

创成式设计中的人性化循环:

虽然生成式设计算法可以自动创建设计备选方案,但人工设计师在指定设计需求、评估生成的选项和完善最终设计方面起着至关重要的作用。

探索创成式设计中的设计空间:

创成式设计使设计师能够探索整个设计空间,发现传统设计方法可能无法考虑的创新解决方案。

创成式设计中的参数化建模:

创成式设计通常使用参数化建模技术,其中定义和操作设计参数以推动设计备选方案的生成。

创成式设计和拓扑优化

创成式设计支持关键功能,例如用于执行结构仿真的拓扑优化以及消除材料空白区域的负载重量。Siemens NX 12 是唯一一款嵌入拓扑优化的创成式设计软件,该软件由聚合建模技术提供支持,可对Facet和B-rep数据的组合实现统一的三维建模能力。这样可以在不牺牲设计意图或完整性的前提下实现更轻的组件。

通过创成式设计和刻面建模为工程师提供支持

创成式设计是一个 CAD 工程软件 在该功能中,设计师与人工智能算法合作,为产品创意生成和评估数百种潜在设计。创成式设计过程从定义项目的目标和限制开始。其中包括但不限于设计参数,例如:

  • 产品尺寸或几何尺寸
  • 允许的负载和运行条件
  • 目标体重
  • 材料
  • 制造方法
  • 每单位成本

相关产品: NX CAD

从创成式设计流程生成的多个设计方案。

了解好处

通过使用创成式设计,工程师可以在通常所需时间的一小部分时间内创建和仿真数千种设计(其中许多是他们自己可能没有设想过的)。生成式设计过程可以生成高度定制的复杂形状作为最佳解决方案

创成式设计中的设计优化

创成式设计算法基于已定义的参数(如材料、制造方法、性能要求)探索多种设计可能性,从而实现比传统设计更轻、更坚固或更高效的设计

使用创成式设计管理复杂性

创成式设计可以处理人类设计师可能难以或不可能构思的复杂几何形状。这允许创建针对特定功能进行优化的错综复杂的有机形状

创成式设计可节省时间和成本

通过自动化设计流程,创成式设计可以显著减少生成多个设计备选方案所需的时间。这种效率可以转化为成本节约,尤其是在设计迭代频繁的情况下

CAD 创成式设计工具的其他好处

  • 创新与创造力:创成式设计可以通过探索人类设计师可能不会考虑的非常规形状和配置来激发新颖的设计解决方案。这促进了创新,为产品开发开辟了新的可能性。
  • 性能增强:通过这种方法生成的设计通常是针对特定的性能标准量身定制的,例如结构强度、空气动力学、散热等。这使得产品在现实条件下表现更好。
  • Sustainability:创成式设计可以通过优化材料使用和最大限度地减少浪费来实现更可持续的设计。通过创建更轻、更高效的结构,它减少了制造和运输对环境的影响。
  • 定制:创成式设计可以轻松满足定制要求。通过调整输入参数,设计人员可以根据个人喜好或特定用例生成量身定制的设计。
  • 迭代改进:创成式设计有助于快速迭代和改进。设计人员可以快速评估多个设计备选方案,完善其标准,并生成新的迭代,直到找到最佳解决方案。

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