nTopology v5.14适用于航空航天、汽车制造、医疗器械等多种需要设计和优化复杂几何结构的场景。同时具有良好的工程数据兼容性,可以导入其他软件的数据格式,并将其转化为隐式模型,便于进一步设计和分析。此外,它还支持将数据导出到其他CAD, CAM, CAE或PLM系统,以便与其他设计,制造和仿真软件进行轻松集成和协作。
一、核心技术:隐式建模和GPU加速
隐式建模引擎
nTopology的核心技术是基于数学方程描述的隐式建模,每个几何实体由隐式函数定义,而不是传统CAD的显式边界表示。这大大提高了设计迭代的速度(10-100次),特别是对于复杂的晶格结构,拓扑优化和其他场景147。
GPU加速和实时反馈
利用专利的硬件加速技术,网格填充和布尔运算等复杂的建模操作可以实时响应,大大缩短了设计时间。例如,在其他软件中需要几分钟才能完成的操作,在nTopology中可以瞬间完成。
二、功能模块和工具包
增材制造全流程支持
印前处理:搭建打印平台,添加支撑结构,切片生成15片。
轻量化设计:通过点阵填充、变厚抽取、表面加固等方式减轻零件重量。
工艺约束优化:考虑增材制造的悬垂角约束,自动平滑几何并重构模型110。
蜂窝和多孔材料设计
它支持填充各种晶格类型(例如TPMS, Gyroid),并可以自定义晶格单元,尺寸梯度和厚度变化。
快速生成复杂的表面纹理(例如,泰森多边形,孔阵列,细胞降噪结构)
仿真与拓扑优化
有限元分析(FEA):集成线性静态,模态,热力学分析模块,支持均匀材料建模和网格输出15。
拓扑优化:结合制造约束生成材料密度分布,自动生成变厚度点阵结构。
参数化和自动化工作流
通过场驱动设计,利用数学公式、仿真结果或实验数据控制几何参数14。
支持Python接口调用,实现参数化建模和过程自动化。
三、行业应用和优势
航空航天和汽车制造业
设计轻量化部件(如航空发动机托架、汽车连杆)时要考虑空气动力学效率和材料利用率78。
拓扑优化降低了零件重量,同时保持了结构强度-57。
医疗设备和生物工程
定制的植入物设计(如骨多孔结构),模仿骨组织的机械特性57。
医用护具(如膝关节护具)轻量化、个性化适配
热交换和能源设备
设计高效的热交换器,优化流体通道和散热结构57。
流体边界条件的CFD模拟优化