Algorithm-Driven Truss Topology Optimization for Additive Manufacturing

از آنجایی که تکنیک‌های ساخت افزودنی (AM) اجازه ساخت سازه‌های پیچیده را می‌دهد، ترکیبی از ساختارهای سبک وزن، بهینه‌سازی توپولوژی و AM از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. علاوه بر روش‌های بهینه‌سازی توپولوژی پیوسته، توجه کمتری به بهینه‌سازی الگوریتم محور مبتنی بر بهینه‌سازی خطی می‌شود که می‌تواند برای بهینه‌سازی توپولوژی ساختارهای خرپا مانند نیز مورد استفاده قرار گیرد.

برای غلبه بر این نقص، ما ترکیب کردیم. بهینه‌سازی خطی، طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)، بهینه‌سازی شکل عددی، و شبیه‌سازی عددی در فرآیند طراحی محصول مبتنی بر الگوریتم برای سازه‌های خرپا مانند ساخته‌شده با مواد افزودنی. با سازنده افزودنی Ansys SpaceClaim ما، که قادر است داده‌های CAD آماده برای تفسیر ماشینی سازه‌های خرپایی را از داده‌های بهینه‌سازی ریاضی خام به دست آورد، عملکرد بالای الگوریتم‌های بهینه‌سازی (مبتنی بر اکتشافی) پیاده‌سازی شده در برنامه‌ریزی خطی نرم افزار اکنون در دسترس جامعه CAD است.

Since Additive Manufacturing (AM) techniques allow the manufacture of complex-shaped structures the combination of lightweight construction, topology optimization, and AM is of significant interest. Besides the established continuum topology optimization methods, less attention is paid to algorithm-driven optimization based on linear optimization, which can also be used for topology optimization of truss-like structures.

To overcome this shortcoming, we combined linear optimization, Computer-Aided Design (CAD), numerical shape optimization, and numerical simulation into an algorithm-driven product design process for additively manufactured truss-like structures. With our Ansys SpaceClaim add-in construcTOR, which is capable of obtaining ready-for-machine-interpretation CAD data of truss-like structures out of raw mathematical optimization data, the high performance of (heuristic-based) optimization algorithms implemented in linear programming software is now available to the CAD community.