Cosa prevede l’ottimizzazione topologica?
Da non confondere con la topografia, la disposizione delle caratteristiche fisiche naturali e artificiali di un’area o superficie, la topologia è una branca della matematica che si occupa delle proprietà spaziali delle figure geometriche che non cambiano quando la figura è attorcigliata o allungata in certi modi.
In un contesto di progettazione, uno studio topologico esplora le interazioni progettuali della geometria del componente per soddisfare un determinato obiettivo di ottimizzazione, come ad esempio un bilanciamento del rapporto peso-rigidità, la riduzione al minimo della massa o la riduzione al minimo dello spostamento massimo, in base a vincoli geometrici e di peso specifici, compresi quelli imposti dal processo di produzione utilizzato.
Il progettista che ha familiarità con gli strumenti di modellazione CAD troverà l’ottimizzazione topologica integrata nel CAD facile da usare grazie alla sua integrazione nell’ambiente di progettazione primario. È sufficiente inserire le informazioni relative al progetto, tra cui la dimensione dello spazio del progetto, i carichi applicati, i vincoli, le condizioni al contorno e il metodo di produzione previsto, quindi lasciare che l’algoritmo generi automaticamente una mesh dello spazio di progettazione ed esegua il ciclo di ottimizzazione necessario per generare la geometria del progetto ottimizzato.
Invece di investire tempo per la creazione di un modello, è possibile utilizzare il modello ottimizzato con la topologia come punto di inizio o riferimento, in modo da risparmiare tempo e ottimizzare al tempo stesso le prestazioni. Si possono anche usare gli studi della topologia per generare nuove idee, esplorare diverse opzioni progettuali e supportare il miglioramento dei progetti, dando informazioni sui punti in cui aggiungere o rimuovere materiale. Oltre a favorire la creazione di progetti di maggiore fedeltà, gli studi topologici consentono di valutare altri metodi possibili di produzione. Inoltre, poiché il modello ottimizzato con la topologia è integrato all’interno dell’ambiente di progettazione, si sarà rapidamente in grado di finalizzare i propri progetti con la tranquillità che non ci siano problemi di prestazioni o produzione, consentendo ad altri nel processo dalla progettazione alla produzione di utilizzare al meglio i dati di progettazione sin dalle prime fasi.
In parole semplici, uno studio topologico utilizza un algoritmo iterativo per eseguire un ciclo di ottimizzazione della progettazione per generare la migliore forma possibile sui carichi, i vincoli, le condizioni al contorno e i controlli di produzione specificati. Lo strumento dello studio topologico fornito con il software di analisi SOLIDWORKS Simulation Professional e SOLIDWORKS Simulation Premium esegue un’ottimizzazione topologica non parametrica delle parti, in esecuzione in background in un paio d’ore.
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