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nTopologyのブロックシステムにより、積層造形のメリットを活かしたデザインを実現

 nTopology Platformでは、ユーザーが定義したすべてのプロセスパラメータは、ネスト化されたオブジェクトとして明示されます。それらをユーザー間で公開再利用したり、オブジェクトを再結合しながらより広く応用、共有することが可能です。

 すなわち、ユーザー固有の 知識を保持したり、あるプロジェクトから別のプロジェクトに転送活用することができます。

Spencer Wright
March 26, 2019 • 3 min read

2015年、nTopology Elementがプレリリースベータ版であった頃。私たちはシンプルだが重大な課題に直面しました。
我々は、エンジニアが連続した3D関数を使用して、わずかなキーストロークで非常に複雑な構造を作成できる設計環境を構築しました。
問題は、これらの関数をどのようにグラフィカルに表示して操作するかです。
この課題に対処するために、階層の各レベルがモデルの別の関数または変換を表す入れ子式のオブジェクトのシステムを開発しました。
nTop Platformでは、これらの関数をさらに透明にし、すべてのパラメーターを公開し、各パラメーターを再結合・再利用・共有できるようにしました。

A block controlling the thickness of an infill by way of simulation results is dropped into a model. The result is a varying thickness lattice structure controlled by Von Mises stress distribution

ほとんどのエンジニアが初めてnTopologyを使用するとき、画面の左側に配置されたこれらの機能を見てそれを「機能ツリーだ」と考えます。しかし実際には、ソフトウェアはジオメトリの作成方法について非常に異なって考えています。
その結果、はるかに強力な相互作用を可能にする単純な関数を含むインターフェースが作成されます。

nTopologyでは、設計ソフトウェアを関数プログラミング環境と考えています。プリミティブなジオメトリ、ネイティブなCADジオメトリ、有限要素解析からの出力フィールドなど、ユーザーが好きな場所から始められるようにします。
これらの各入力は、ジオメトリ関数に渡すことができるパラメータとして、高レベルな設計意図の一部として機能します。

パラメータが関数に渡されると、ブロックが作成されます : 複数のジオメトリックコードを再結合することによって、高度に複雑な設計を行うことができます。
ブロックは再帰的に配置でき、あるブロックを別のブロックへの入力として使用できます。概念モデルはパターニング関数に渡され、ブロックが生成されます。これは、荷重ケースパラメータと共に最適化関数に渡され、別のブロックが生成されます。
プロセス固有の製造パラメータとともにツールパスジェネレータに渡されます。これは別のブロックです。

A nTopology block controlling lattice thickness as a function of the yellow sphere’s distance field can be repurposed and used to drive an unrelated model.

nTopologyは従来のCADソフトウェアに似ていますが、nTop Platformにおけるブロックシステム固有の柔軟性は、設計意図を高度に調整されたジオメトリとして表現する、機能的で視覚的なプログラミング環境であるという事実によって支えられています。
従来のCADでは、ジオメトリは要素ごとに構築されます。これは、数千の経路を備えた熱交換器を設計する場合等に行うのは馬鹿げたことです。そのためnTopology Platformでは、設計は3D関数、すなわち、設計全体を一度に実行するために使用できるボリューメトリックデータフィールドに基づいています。

nTopologyブロックは、ジオメトリ的要素ではなく、3D関数または演算として構造化されるので、モデル全体にわたって何度も再利用でき、組織全体にわたって共有することさえできます。
1人のエンジニアがCFDデータを使用して部品の設計を推進する効果的な方法を見つけた場合、ワークフローをブロックとしてパッケージ化し、チームの他のメンバーに学習した知識を活用させることができます。
このようにして、nTopologyファイルは呼吸する、生きたドキュメントになります。価値ある部品のファミリー全体をカバーすることができるエンジニアリング・ノートブックです。

このトピックの詳細と実際のブロックシステムを確認するには今後の情報セッションをご覧いただき、nTopology Platformを検討し、アディティブマニュファクチャリングの設計の可能性をさらに広げてください。また、このウェビナーでは、nTop Platformの背景にあるImplicitモデリング・テクノロジーが設計プロセスでどのように効率的にデータを転送し、ボトルネックを減らし、イノベーションを促進するのかを説明いたします。