MIT Computational Fabrication Group / YouTube

Даследнікі з Масачусецкага тэхналагічнага інстытута распрацавалі праграмнае забеспячэнне для тапалагічнай аптымізацыі 3D-друкаваных вырабаў. Распрацоўка была прадстаўлена на канферэнцыі па кампутарнай графіцы SIGGRAPH, прэпрынтаў даступны на Arxiv.org, таксама пра яе паведамляе выданне MIT Technology Review.

У сучасным свеце шматлікія вырабы спачатку распрацоўваюцца ў выглядзе трохмернай мадэлі ў сістэме аўтаматызаванага праектавання. Для таго, каб выкарыстоўваць матэрыял максімальна эфектыўна, інжынеры займаюцца тапалагічнай аптымізацыяй дэталяў пад канкрэтныя задачы і нагрузкі. У адрозненне ад звычайных метадаў вытворчасці, у працэсе 3D-друку прынтэр стварае выраб з мноства невялікіх часціц матэрыялу ці нават некалькіх матэрыялаў адначасова. Гэта адкрывае вялікія магчымасці для тапалагічнай аптымізацыі - можна змяняць не толькі форму самага вырабы, але і яго ўнутраную структуру і суадносіны матэрыялаў з рознымі ўласцівасцямі. Такі падыход выкарыстоўвалі даследчыкі з лабараторыі інфармацыйных тэхналогій і штучнага інтэлекту Масачусецкага тэхналагічнага інстытута.

Даследчыкі вырашылі прыняць за «адзінку матэрыялу» вокселей . Каб змяняць ня форму друкую прадмета, а яго ўнутраную структуру, інжынеры стварылі воблака кропак, у якім вокселей размеркаваны ў адпаведнасці з рознымі механічнымі ўласцівасцямі, напрыклад модулем Юнга і каэфіцыентам Пуасона . Кожны вокселей ў залежнасці ад матэрыялаў можа мець розную структуру і суадносіны мяккага і цвёрдага матэрыялу ў ім.

Воблака кропак, у якім кожнай кропцы адпавядае вокселей з пэўным наборам уласцівасцяў

B. Zhu et al. / Arxiv.org

Сістэма праектавання аналізуе зададзеную нагрузку на прадмет, а затым, выкарыстоўваючы базу дадзеных, разбівае мадэль на вокселей з рознымі ўласцівасцямі. Каб прадэманстраваць гэта, даследчыкі стварылі мадэль, а затым надрукавалі на 3D-друкарцы заціск з контринтуитивным паводзінамі: нягледзячы на ​​тое, што ён выкананы з адзінага аб'ёму пластыка, пры націску на дзяржальню яго канцы, размешчаныя на рабочай баку, таксама сціскаюцца, што можна ўбачыць на відэазапісы ніжэй.

Нядаўна інжынеры з той жа лабараторыі ў MIT распрацавалі убудова для сістэм праектавання, які дазваляе лёгка і хутка ацэньваць нагрузку на праектаваныя канструкцыі, выконваючы рэсурсаёмістыя вылічэнні на хмарных серверах.

раней мы пісалі ў блогу пра тое, што тапалагічная аптымізацыя можа ствараць не толькі трывалыя і аптымальныя вырабы, але яшчэ і прыгожыя - нават калі гаворка ідзе пра дэталі, якая ўтрымлівае разам некалькі кабеляў.

Рыгор Копиев