科技前线 | 6种新的CAD技术以及何时使用它们
当我开始学习工程学时，CAD通常是指计算机辅助绘图。此后不久，随着3D建模器变得越来越流行，这个术语被一致认为代指计算机辅助设计。现在，在2022年，我相信我们已经进入了真正的计算机辅助工程 (CAE) 时代。
为什么我们现在处于CAE时代？我们看到许多提升3D建模工具的各种技术，将3D建模工具从一种便利性工具转变为参与我们产品开发过程的设计助手。
这种条件让增材制造 (AM) 领域实现了开创性。工程与设计的不同之处在于，工程会将数学和既定的机械理论体系应用于新产品的开发。
让我们看看六种新兴的3D CAD技术以及使用方法：
1
拓扑优化和创成式设计
这些工具代表了人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 在设计过程中的应用。通过拓扑优化，您可以找到工程问题的单一解决方案。创成式设计在设计周期开始时会生成大量潜在解决方案。
2
增材制造
与3D打印密切相关，增材制造有助于制造比传统减材制造技术更轻、几何形状更复杂且组件更少的零件。
3
实时仿真
通过实时仿真，工程师可以对我们的模型进行结构、热、模态和流体流动分析。随着设计的进行，几何结构会实时更新，让您知道有关更改将如何影响模型。
4
基于模型的定义 (MBD)
基于模型的定义 (MBD) 是一种带注释的3D模型，其中包含制造和检查产品所需的所有信息。在MBD中，您可以知悉尺寸、公差、注释、符号、表面光洁度和其他在模型中定义组件和产品的信息，这与传统的2D工程图截然不同。您可以共享原始格式或中性STEP格式的模型，而不是共享工程图。有了它，您就可以成为基于模型的企业。
5
行为建模
可行性和优化研究使我们能够将设计意图构建到模型中。我们可以在指定范围内改变任何尺寸或参数以满足设计约束并最小化或最大化其他度量，例如质量。
6
人体工程学设计
人体工程学设计对产品设计师和工程师来说越来越重要。为什么？正如人类的长相和身高不完全一样，那么产品的制造方法、匹配度以及功能也不应该千篇一律。借助Creo 9中的新功能，您可以在为用户设计产品时考虑到用户的独特性。通过符合人体工程学的设计，您可以在设计过程中以客户为中心。
如何在您的设计项目中使用新兴技术
使用了这些新兴技术后会带来什么影响？想象一下，您正在开始一个新的设计项目。您的工作流程可能如下所示：
您制定包络的设计要求，保留/排除体积，您的产品将与其他组件接口的边界条件，以及负载情况。
根据要求，您开发一个多体模型来定义起始几何体（初始包络）、保留几何体（必须保留的体积）、排除几何体（必须避免的体积）和未指定的体（有助于创建边界条件的几何体）和负载情况。
您制定拓扑优化和/或创成式设计条件，让Creo制定潜在的解决方案。
拓扑优化可根据您指定的任何标准和制造方法（CNC加工、注塑/铸造或增材制造）帮助您找到合适的解决方案。
创成式设计研究是在云中利用Atlas SaaS技术进行的。该研究产生了许多潜在的设计备选方案，其中许多方案是您的团队可能不会想到的。您应用Pareto方法来减少结果并选择一个初选方案。
您设置了一个实时仿真，这样您就可以看到关键分析度量在您优化设计时是如何变化的。
您会预约一个专注于人体工程学设计的设计探索会议，以便您可以选择到更适合您的目标客户的设计备选方案。
您通过使用晶格特征来优化设计，以减少将使用增材制造生产的组件的质量。晶格特征尺寸可用作可行性和优化研究中的设计参数。
在此工作流程中，您的CAD包在整个设计过程中执行了大部分繁重的工作，从概念到详细设计都有设计。仿真和优化与设计工作并行进行，而不是在流程结束时进行。
Creo 9中的新兴技术
CAD工具已经从简单地遵循我们的说明和促进几何图形的创建，发展成为一个准独立的工程助手。如今的时代是进行产品开发的激动人心的时代。
您熟悉所有这些新兴技术吗？它们中的任何一个会为您的设计过程带来好处吗？
Creo 9引入了各种以客户为导向的改进，以帮助提高每一天的工作效率。其中包括用于管理、操作和理解CAD模型的新工具，以及人体工程学设计、基于模型的定义 (MBD)、仿真、创成式设计以及增材制造和减材制造方面的功能增强。
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