Simulation Driven Design mit NX im Engineering

NX™ ist eine Softwareplattform von Siemens, die Produktentwicklung, Simulation und Fertigung unterstützt, darunter auch die additive Fertigung. Für das Simulation Driven Design hat Siemens bei der NX™ CAD/CAM Software unter anderem einige Verbesserungen am Topology Optimizer und Design Space Explorer vorgenommen. Die Kombination dieser beiden Produkte ermöglicht es, einen umfassenden digitalen Zwilling eines 3D-Modells zu erstellen und gleichzeitig mehrere Designoptionen auf einfache Weise zu validieren. Simulation Driven Design ist ein Ansatz im Bereich der generativen Verfahren, bei dem simulationsbasierte Methoden im Engineeringprozess genutzt werden, um das Design zu verbessern und die Anzahl der Iterationen zu reduzieren.
Software

Topology Optimizer

Der Topology Optimizer ist eine generative Designlösung für Konstrukteure, die den Produktdesignprozess vom Konzept bis zur Produktion begleitet und Designanforderungen und Spezifikationen in ein fertigungsgerechtes Design umwandelt.

Neue Funktionen beim Solver

Siemens hat den Solver um wichtige Funktionen erweitert. Erstens wurde ein Schema für vertrauenswürdige Regionen in den Solver implementiert, um Anpassungen der Bewegungsgrenzen des Optimierers zu ermöglichen, während Anwender die Restartstrategie verwenden können, wenn der Solver fehlschlägt.
Die Konvergenz der Schwingungsanalyse hat sich deutlich verbessert. Die Testfälle konvergieren nun in weniger als 200 Iterationen, während die Maximalspannung und die Maximalverschiebung ebenfalls schneller konvergieren.

Update für
die Material Penalization

Eine weitere Verbesserung des Solvers bezieht sich auf die Material-Penalization-Funktionalität in NX™. So wurde das Material Penalization Scheme überarbeitet und aktualisiert, um eine graduellere 0-1-Verteilung zu erreichen. Dabei hat sich das Entwicklungsteam auf Diskontinuitäten im Konstruktionsraum bzw. disjunkte Körper, auf Testfälle mit vielen Unterfällen und auf mehrere Lasten mit großen Unterschieden in der Größenordnung konzentriert.
Beispiele für die Solver-Funktion Fill from Direction:
Ohne Fill from Direction (oben links),
Fill from Direction: Unidirectional +Y (oben, Mitte),
Fill from Direction: Unidirectional +Y (oben, rechts),
Fill from Direction: Unidirectional (-1, 0, -1) (unten, links),
Fill from Direction: Bidirectional Y-plane (unten, rechts)

Neue Fertigungseinschränkung –
Fill from Direction

Weitere Rückmeldungen der Anwender zeigten, dass eine neue Funktionalität für Zwangsbedingungen für Formen ein Muss war.
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