ANSYS Additive Suite增材工藝仿真解決方案

一、增材制造工藝仿真提升3D打印品質

在金屬增材制造過程中，激光功率、掃描速度、層厚和掃描間距等工藝參數不合理都會影響最終打印件的質量，如制件過度變形、開裂、支撐斷裂和刮板碰撞等宏觀缺陷以及孔隙率過大、微觀組織不合理等微觀缺陷。安世亞太應用增材制造工藝仿真解決上述問題，在實際打印之前，應用軟件進行虛擬打印，通過對增材工藝過程的仿真，可以從宏觀、微觀兩個角度進行實現控形、控性分析，預測部件最終的殘余應力和變形、優化工藝參數，從而保證打印質量和效率而避免低效的試錯過程，最終以低成本和高效率打印出高質量的產品。

二、ANSYS Additive Suite

ANSYS Additive Suite使得用戶可以考慮整個增材工藝鏈的各個環節，包括打印設置、工藝過程仿真、支撐生成、打印失敗預防和微觀結構預快等，它提供了能夠直接讀入成形設備掃描策略文件并對成形構件的熱歷史進行計算的解決方案，能夠通過仿真深入了解增材制造特有的熱行為并進行詳細預快，幫助完成高質高效的增材制造工藝設計而無需昂貴而耗時的試錯過程。針對團隊中不同角色提供了完整的解決方案。

面向增材制造的拓撲優化：為面向增材制造的設計人員提供考慮懸垂角約束的拓撲優化，獲得無支撐的設計模型;同時可進行點陣優化，獲得最優的點陣變密度分布的設計模型。

SpaceClaim直接建模與后拓撲結構設計工具：SpaceClaim是基于直接建模思想的新一代3D建模和幾何處理軟件。為工程和工業設計人員提供了充分的自由和空間以輕松表達最新的創意，設計人員可以直接編輯模型而不用擔心模型的來源，同時可以為CAE分析、快速原型和制造簡化而準確的模型。

三、ANSYS增材工藝仿真套件功能

Workbench Additive面向設計工程師的工藝仿真：WorkbenchAdditive是集成在ANSYS Workbench環境下的增材仿真工具，面向產品設計工程師和分析人員，可與拓撲優化與后拓撲設計形成無縫流程，使得設計產品更加滿足增材工藝特征約束，符合DFAM設計要求。

Additive Print面向工藝工程師的工藝仿真：Additive Print為金屬增材工藝制造工程師和設計工程師提供了易學易用、快捷且強大的增材工藝過程仿真能力.Additive Print通過模擬3D打印過程的材料堆積成型過程，為殘余應力計算、變形分析和成形失敗的預快提供了切實可行的解決方案，使得用戶可以獲得構件公差并避免成形失敗，而無需進行試錯試驗。

ANSYS Additive Science面向工藝專家和材料科學家的工藝仿真：ANSYSAdditive Science適用于增材工藝材料專家、科研人員或者設備工藝參數包開發者，通過仿真詳細研究激光粉末床熔融過程的復雜物理現象，深入了解工藝機理，從微觀角度進行成形材料機械性能、微觀組織結構、成形材料孔隙率以及成形設備工藝參數包開發等更深入的研究。

四、面向增材制造的拓撲優化

面向增材制造的拓撲在原有的拓撲優化基礎上，可以考慮面向增材制造的懸垂角約束;支持點陣優化，可以計算不同的特定尺寸胞元在模型的最優變密度分布，并與Spaceclaim銜接，實現變密度點陣結構設計。

懸垂角約束：支持設置懸垂角約束，通過使用懸垂角和構建方向來創建自支撐結構，通過使用這種增材制造約束進行拓撲優化，從而可獲得少甚至無支撐的打印模型。

Lattice optimization：提供多種點陣類型進行點陣優化，從而獲得特定尺寸的胞元在當前幾何模型的最優變密度的品格分布，并可導出該模型進而在Spaceclaim中生成變密度點陣模型。

五、Spaceclaim直接建模與后拓撲結構設計工具

Spaceclaim是基于直接建模思想的新一代3D建模和幾何處理軟件。支持基于任意三維CAD模型開展工作，也支持基于三角面片模型進行操作，從而可以在3D模型或者拓撲優化的基礎上進行模型清理、修復、三維造型和輕量化設計等操作。

豐富的數據接口：擁有充足的數據交換包，直接讀取各種CAD軟件的原始文件，如AutoCAD、Inventor、CATIA、NX、PRO-E、SolidWorks、Rhino及SolidEdge等，也可以讀取各種標準格式的3D模型，如STP、IGES、ACIS、Parasolid和STL等。

直接建模：可以智能捕捉并識別內部創建及外部導入的各種幾何特征，然后利用拉動、移動、填充及組合等工具進行特征編輯，極大限度地降低了鼠標單擊操作，較傳統3D軟件可提升建模和編輯效率5-10倍。

三角面片處理：可以對STL文件進行清理、修復、收縮纏繞、光順等操作，并可將三角面片轉化為實體模型，從而實現三角面片的處理以及后拓撲結構設計.

輕量化設計：提供多種點陣結構，通過控制填充率、長度及厚度等參數實現選定區域的輕量化設計;同時也可根據點陣優化的結果實現變密度點陣結構設計。