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      信息化环境为人们提供了根本性的颠覆机遇，即使是建模方式，也在变得更智能，更加远离低附加值的手动过程。本期，进一步深度领略智能化背后的隐式建模引擎技术，共同感受这种技术将如何为3D打印行业带来改变。

© nTopology

多、快、好、省的建模自动化

     随着技术的日新月异，产品设计工程师需要与行业需求保持同步。由于先进制造技术的迅速发展，产品开发过程变得充满挑战。对产品进行定制以满足功能需求的需求不断增加，这引发了一场技术革命，在所有工程学科中都达到了前所未有的复杂性水平。

更复杂的产品定制需求

图片来源：3D科学谷

无论是汽车、航空航天、国防还是医疗保健，每个行业都致力于采用更自动化的解决方案来提高产品开发过程的效率和性能。

正在发生改变的产品

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这也是nTopology作为专为数字制造而构建的工程软件平台出现的地方。根据3D科学谷的深入了解，nTopology的nTop平台的核心是牢不可破的隐式建模引擎，而nTopology在工程设计中率先应用的一项技术。

 为什么要自动化建模工作？

拿点阵结构建模来距离，点阵填充轻量化设计所需要实现的零件复杂性已经超过了传统的CAD软件的原有功能。对设计进行修改的时候，例如仅在节点，横梁和连接体之间应用圆角或倒圆角所涉及的工作量在使用传统软件工具的时候往往变得“浩瀚无边”。这种低附加值的工作会延缓工程流程，抑制真正的创新，并扼杀组织保持竞争优势的能力。

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当通过点阵技术减轻零件重量时，从DfAM（增材思维）角度看，在点阵晶格和外蒙皮之间建立牢固的连接非常重要（以防止分层）。传统的3D建模过程首先需要选择所有交叉点，然后才能尝试在所有位置创建回合。

软件工程师知道这会带来非常痛苦的工作量，更不用说当新的圆角值根本无法重建时，重建错误的加剧会带来沮丧的情绪。通过启用nTop平台的高级计算方法，可以通过输入圆角值（包括较大的圆角值），消除了对模型故障的担心。

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nTop平台自动化蓬勃发展的建模系统，使得工程师可以快速评估新设计。通过利用先进的设计控制，可以自动执行圆角操作，在几秒钟内可靠地微调模型，并继续将注意力放在如何快速确定最佳产品设计，并且更快地设计创新零件。

 隐式建模引擎

传统CAD软件并不是为解决当今产品设计过程中复杂的建模问题而构建的。

在高级制造和创成式设计中，诸如边界表示（B-rep）和网格之类的CAD软件中的当前瓶颈正变得越来越成问题。例如，B-rep和网格建模器无法以足够的可靠性执行常规操作，例如偏移、取整、绘图，甚至简单的布尔值。

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nTop的隐式建模技术提供了一套新的工具，这些工具可以克服运行限制，同时描述具有不同材料特性的零件。强大的建模功能使工程师能够自动化大量的工作流程，而这些工作流程以前需要人工干预才能进行固定装置，包装和实施支撑结构的设计。使用隐式建模可以轻松设计CAM输出所需的轮廓，图案填充或任何其他复杂的几何形状。

根据3D科学谷的了解，隐式建模带来了以前无法实现的精细细节。可变厚度偏移，自动消除干扰，渐变的材料特性和位移映射纹理等。

此外，nTopology软件提供的最大优势之一是拓扑优化。本质上是一个涉及到模拟，隐式建模，应用制造条件并重复操作的反馈循环-根据一组边界条件和约束，Top Opt可用于合成现场驱动的稳健工程解决方案，例如…

1.冲击或能量吸收–结构部件

2.轻量化，刚度增加或不增加

3.改进热管理，例如热交换器，散热器

4.声学设计–减振，NVH解决方案

5.流体流量优化等。

总而言之，nTop是用于高级制造中的设计和仿真的计算建模平台，nTop的驱动方法将设计，仿真和制造知识统一起来，实现了自动化，从而使工程师可以拥有更大的设计自由度并改善工作流程。

根据3D科学谷的市场观察，nTop平台是开放性的，可以与其他软件工具连接。可以与其他计算机辅助设计（CAD），有限元分析（FEA），计算流体动力学（CFD）及其他软件工具直接集成，并实现极快的处理速度。

nTop平台还可以从其他软件中获取设计或数据，并将其用于设计改进或迭代。用户可以轻松地将他们现有的设计或数据导入nTop平台，可以非常快速地执行多物理场分析，并评估性能，稳健性和使用寿命等特性，进一步实现设计优化。

nTop平台还支持通过工业4.0计划以提高数据驱动制造效率的努力。平台的工作流程软件功能可实现流程自动化，消除低价值的手工工作，这些特点还有助于实现数据的无缝传输。在所有创造价值的源头，在所有可能颠覆的源头，算法无疑是最重要的部分之一。