software NX

Los avances del software NX en la tecnología de diseño generativo

El diseño generativo es un conjunto de herramientas y técnicas para crear diseños de productos optimizados a partir de los requisitos y las restricciones. Esta metodología ofrece a los ingenieros y diseñadores de productos los medios para explorar más opciones en menos tiempo para encontrar el mejor diseño. El software NX proporciona un conjunto integrado de herramientas como la optimización de la topología, el modelado de facetas/mallas, el CAD basado en reglas y la creación avanzada de formas libres para que los profesionales creen diseños que cumplan los requisitos de forma más eficiente.

 

Diseño Generativo: una puerta a la innovación con el software NX

El diseño generativo da la vuelta al paradigma del diseño tradicional. Mientras que los métodos convencionales se basan en un ciclo iterativo de “modelar y luego analizar”, con el diseño generativo el diseñador de productos identifica primero el espacio de diseño necesario y los objetivos de diseño.

Las restricciones geométricas se identifican junto con los valores adicionales de los parámetros no geométricos, como las restricciones de materiales y costes. A continuación, los algoritmos de software se encargan de recorrer automáticamente numerosas permutaciones del modelo geométrico en busca de una solución óptima basada en todas las restricciones definidas.

El diseño generativo se diferencia de los métodos tradicionales en que el proceso algorítmico evalúa y cambia el modelo del producto para la siguiente iteración del análisis. Una vez iniciado el proceso de optimización, no interviene ningún operador humano. Este enfoque permite a los desarrolladores de productos la oportunidad de explorar muchas más alternativas de diseño.

Herramientas y técnicas del Diseño Generativo

Optimización de la topología

El proceso de diseño generativo más reconocido es optimización de la topología. Optimiza la disposición de los materiales dentro de unos espacios de diseño determinados para un conjunto de requisitos funcionales, incluyendo cargas, condiciones de contorno y restricciones. Por lo general, el objetivo de la optimización es tanto cumplir con la resistencia estructural del modelo y al mismo tiempo minimizar su masa, reduciendo así su peso y el ahorro de material.

Modelado convergente

La gran mayoría de las soluciones CAD del mercado no pueden manejar los datos geométricos facetados resultado de los algoritmos de optimización de la topología, lo que deja a los diseñadores de productos en un dilema. Siemens PLM Software ofrece el Diseño Generativo aprovechando una extensión de su núcleo de geometría Parasolid, que es la base de su solución NX CAD.

Parasolid admite ahora una combinación de geometría precisa mediante el uso de líneas Bsplines racionales no uniformes (NURBS), funciones analíticas exactas y geometría de malla/plano facetado. Siemens llama a este binomio Convergent Modeling™. Por lo tanto, los algoritmos de Diseño Generativo producen una geometría de malla que ahora puede ser modificada dentro de NX y permite a los diseñadores realizar la optimización de la topología sin la necesidad de un analista.

Adaptación del diseño

La ventaja práctica del modelado convergente es que la geometría facetada tiene el mismo rango que la geometría precisa en la solución NX, lo que permite el uso de las capacidades de edición que son familiares para los diseñadores. Estos pueden añadir fácilmente filetes, perforar agujeros y realizar otras ediciones para ayudar a finalizar el modelo del producto.

Diseño para la fabricación aditiva (DfAM)

La impresión 3D hace posible la incorporación de celosías, un conjunto de estructuras geométricas intrincadas que se utilizan para reducir el peso y el consumo de material y, al mismo tiempo, reforzar los componentes. Las celosías se producen mediante procesos de fabricación aditiva y proporcionan integridad estructural a los diseños de los productos, al tiempo que reducen la cantidad de material utilizado, y por tanto el peso, en el producto final.

La validación de los diseños para la impresión 3D es un paso clave en el proceso que puede eliminar el costoso rediseño de las piezas para la fabricación aditiva. Estas funciones integradas en NX ayudan a los diseñadores a saber si un diseño puede imprimirse mucho antes de enviarlo a fabricación, lo que ahorra tiempo y mejora la eficiencia.

La validación y la simulación del resultado

Una vez que el diseñador ha obtenido su modelo de topología optimizada y ha realizado las modificaciones necesarias, se realiza un análisis final de la pieza para evaluar su cumplimiento de los requisitos de diseño iniciales de la pieza. Esta simulación final es especialmente importante si el diseñador ha realizado ediciones geométricas en el resultado optimizado de la topología y si es necesaria una mirada más refinada de la física para la rigidez y la durabilidad.

Software NX para la impresión 3D

El software NX de Siemens ofrece todas las operaciones necesarias de configuración previa a la impresión en su programa integrado de preparación de la impresión. Una vez seleccionada la impresora 3D, NX ofrece plantillas para los tipos de impresoras compatibles que proporcionan volumen de construcción y ajustes para controlar el proceso de impresión. La solución NX de Siemens PLM Software es compatible con una amplia gama de plataformas de hardware de fabricación aditiva.

 

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