Shape Morphing – Deformácia komplexnej geometrie

3DEXPERIENCE 11. 05. 2020

Ako kompenzovať deformácie po výrobe?

Najmä pri lisovaní plechov a vstrekovaní plastov sa deformácia vyskytuje takmer vždy po výrobe. Sú to hlavne deformácie typu suspenzie a krútenia. Systém CATIA  na platforme 3DEXPERIENCE zahŕňa tvar morphing  moduly, ktoré sa zaoberajú touto problematikou. Jedná sa o pretváranie 3D geometrie pomocou špeciálneho výkonného algoritmu získať rýchlu zmenu tvaru. Okrem kompenzácie deformácií po výrobe je možné použiť tieto funkcie na úpravu tvaru vzhľadom na vyrobiteľnosť a technologické požiadavky výroby. Aj pre neskorú modifikáciu a optimalizáciu tvaru, napríklad v prípade zmeny tvaru zákazníka.

CATIA - Shape Morphing sa skladá z dvoch častí. Prvá časť, Generative Shape Morphing (GSO), sa zaoberá manuálnymi deformáciami na základe meraní prototypu a skúseností konštruktéra. Druhá časť, Virtual to Real Shape Morphing (RSO), sa venuje deformáciám na základe vektorov posunutia získaných zo simulácií a analýz.

Generative Shape Morphing umožňuje manuálne deformácie definované okrajovými podmienkami. Tieto podmienky môžu byť rôzneho typu. Môžu to byť body, krivky, plochy alebo rôzne kombinácie týchto typov. Konštruktér tak môže z menovitého tvaru na základe skúseností odhadnúť deformácie pri výrobe a vďaka tomuto odhadu definovať okrajové podmienky v inverznom stave voči predpokladanej deformácii a pomocou funkcií GSO získať deformovaný tvar. 

Je však tiež možné najprv vyrobiť prototyp z menovitého tvaru a definovať okrajové podmienky až na základe meraní prototypu. V oboch prípadoch je ale potrebné manuálne definovanie podmienok menovitého tvaru a rovnakých podmienok finálneho tvaru požadovaného po inverznej deformácii. Generative Shape Morphing potom rôznymi funkciami deformuje tvar, ktorý následne už neleží na referenčných podmienkach, ale prechádza nami zadanými finálnymi podmienkami. Rovnako možno zvoliť typ napojenie medzi týmito jednotlivými podmienkami. Napríklad funkcia Wrap Surface deformuje tvar pomocou jednoduchej referenčnej plochy, ktorá zastupuje menovitý tvar, a finálnej plochy, ktorá zastupuje deformovaný tvar. Na základe ich rozdielu vznikne deformovaná plocha s rovnakým rozdielom voči menovitému tvaru.

Ďalšou časťou je Virtual to Real Shape Morphing zaoberajúca sa deformáciami na základe výstupov zo skenerov a špecializovaných softvérov (PAM-STAMP, Autofore, ...). Okrajové podmienky sú tu definované ako vektory posunutia, ktoré získame zo simulácií, analýz a meraní z týchto softvérov. Tieto vektory posunutia je však tiež možné získať z analýzy menovitého a nameraného tvaru priamo v systéme CATIA pomocou deviačnej analýzy, ktorá je dostupná v moduloch pre reverzné inžinierstvo. Na základe týchto vektorov posunutia je potom možné pomocou funkcie Digitized Morphing v RSO dostať inverzne deformovaný tvar. Pri výrobe môžeme opäť buď vykonať najskôr opravené analýzy a simulácie a hneď získať vektory posunutia, alebo môžeme vyrobiť prototyp, ktorý napríklad naskenujeme a až z následnej analýzy získavame vektory posunutia.

V oboch častiach Shape Morphing je možné tieto deformácie následne upravovať a tieto modifikácie možno ešte značne zjednodušiť (pre ďalšie prípadné iterácie) s použitím parametrov zastupujúcich hlavné premenlivé hodnoty.


 

Shape Morphing je určený predovšetkým pre konštruktérov zaoberajúce sa lisovaním plechov a vstrekovaním plastov. Uľahčí však prácu každému, kto potrebuje získať rýchlu deformáciu tvaru. Vďaka týmto nástrojom je možné deformovať aj veľmi zložité geometrie - takmer akejkoľvek kvality a z akéhokoľvek zdroja. Hlavným prínosom je potom predovšetkým zníženie počtu iterácií pri optimalizácii nástrojov. S tým súvisí tým pádom rýchlejší návrh nástroja a ušetrenie času všetkých, čo sa na výrobe podieľajú. To potom znamená značné zníženie nákladov na celý výrobný cyklus. CATIA tak umožňuje firmám lepšie, rýchlejšie a hlavne efektívnejšie produkovať ich výrobky.

*Rovnakú funkcionalitu obsahuje aj CATIA V5, kde názvy modulov sú obdobné a to Generative Shape Optimizer a Realistic Shape Optimizer.

Kontaktujte nás


Bližšie informácie o tom, ako Vami vyplnené osobné údaje spracovávame nájdete tu.

ĎAĽŠIE SPRÁVY ZO SEKCIE: NOVINKY A ČLÁNKY

Sociálne siete