Generative Design vous permet de concevoir des pièces plus légères et plus rigides

Solid Edge Generative Design

Solid Edge Generative Design

Generative Design est un processus d’optimisation topologique de vos pièces qui permet de concevoir des pièces plus légères et plus rigides. Il aide les concepteurs en phase d’avant-projet ou lors de modification de conception à trouver une géométrie optimale. C’est un outil facile à utiliser où l’utilisateur n’a pas besoin d’être un analyste spécialisé pour obtenir un résultat rapide et optimal.

L’ optimisation topologique consiste à déterminer la forme et la répartition de matière la plus efficace en fonction du matériau défini et des contraintes. La forme générée, plus légère et plus rigide, a un aspect plus organique et nécessite moins de matière. Dans les domaines comme l’aéronautique, le médical, l’automobile ou la machine spéciale, ceci est un enjeu majeur. Generative design est donc la réponse dont les bureaux d’études, les designers et les architectes ont besoin afin de produire rapidement et facilement des concepts structurellement efficaces grâce à une nouvelle façon de concevoir des formes.

De plus, Generative design vous aidera à tirer pleinement partie de l’impression 3D. Il est possible de créer des pièces aux formes organiques complètement optimisées qui ne sont pas réalisables par des méthodes de fabrication traditionnelle mais possible par fabrication additive.

Generative Design est un module disponible avec Solid Edge Classic et Solid Edge Premium à partir de la version Solid Edge ST10. La version Generative Design Pro est un module complémentaire qui dispose de fonctionalités étendues et nécessite de disposer de l’une des deux licences Solid Edge Classic ou Solid Edge Premium.

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Retour rapide sur l'investissement

Les Retours sur Investissement (ROI) lors de l’utilisation de la Conception Générative peuvent être très élevés. Les principaux gains reconnus par les clients sont :

  • Allègement du poids des pièces
  • Economie sur la quantité de matière première utilisée
  • Accélération du temps de développement

Hall Designs est une entreprise qui fabrique des composants pour des courses de rallyes. Les composants fournis par Hall design doivent résister à des contions extrêmes tout en étant les plus légers possibles. Dans l’une de leurs études, ils ont remplacé 4 pièces soudées en acier par un seul composant en aluminium grâce à Generative design. Cela a apporté un gain de poids de 25%.

Lors d’un design traditionnel, les ingénieurs créent généralement plusieurs concepts, puis évaluent et optimisent un ou plusieurs de ces concepts selon les objectifs de conception. Il en sort un nombre limité de design possible. Avec Generative design, il faut penser dans l’autre sens : les concepteurs utilisent en données d’entrée la charge et un volume délimité pour proposer en sortie une structure optimisée. Le logiciel produit une nouvelle géométrie où la matière est répartie de façon optimale dans un espace fonctionnel donné. Le résultat est une multitude de designs possibles dans lesquels le concepteur n’a plus qu’à choisir celui qui lui convient le mieux.

Generative design dirige le concepteur dans sa démarche de conception que cela soit pour :

  • Créer une nouvelle pièce, celle-ci devant tenir dans un encombrement précis. Vous pouvez alors, à partir d’une pièce correspondant à cet encombrement et en appliquant les contraintes subies par la future pièce, obtenir la forme la plus efficace répondant à vos contraintes.

Par exemple, pour la pièce ci-contre, 3 attaches sont nécessaires et la forme de la pièce entre ces attaches n’est pas encore déterminée. En appliquant Generative design, on obtient la pièce de droite en utilisant le minimum de matière nécessaire tout en étant suffisamment résistant aux efforts.

Generative Design - Optimisation Topologique
Generative Design - Optimisation Topologique
  • Optimiser une pièce existante. Il est possible de préserver des zones de la géométrie essentielles au design tout en optimisant le reste de la pièce. Par exemple, on s’aperçoit sur la pièce ci-dessous que la bar centrale n’est pas nécessaire. On gagne donc en masse et en quantité de matériaux.

Une solution implantée dans Solid Edge facile à utiliser

Conception Générative avec Solid Edge
  • Utilise la dernière technologie d’optimisation pour un design optimisé rapide et précis
  • Facile à utiliser grâce à une solution intuitive contenue dans un onglet de Solid Edge qui guide l’utilisateur pas à pas
  • Les pièces créées dans Solid Edge sont directement disponibles pour Generative design
  • Le résultat est une pièce solide créée avec une surface lisse qui peut être facilement fabriquée
  • La pièce résultant de l’étude peut être intégrée directement dans un nouvel assemblage
  • Un analyste spécialisé n’est pas nécessaire : c’est un outil pour tous les designers

Intégré dans le développement de vos produits

  • L’ optimisation topologique permet d’accélérer la conception en générant des pièces qui répondent aux exigences de performance dès le début du cycle de conception. Les gains de temps sont significatifs comparativement à l’approche traditionnelle, notamment en évitant les itérations multiples entre le concepteur et le spécialiste du calcul.
  • Les composants créés avec Generative design peuvent être intégrés dans vos nouveaux produits.
  • Possibilité d’utiliser les commandes de Solid Edge pour ajouter des éléments à la pièce résultat (découpe, trous, perçage).
  • Création d’assemblage avec les nouveaux composants en utilisant des alignements et des contraintes dans Solid Edge.
  • Création de mise en plan depuis le modèle 3D.
  • Fabrication des composants grâce à l’impression 3D ou processus de fabrication par usinage ou fonderie.

Optimisation topologique avec Generative design : un processus simple et rapide

La définition d’un projet se réalise facilement et rapidement grâce à un flux de travail simple. En 6 étapes, le projet est prêt à être calculé :

  • Définition de l’espace de conception, c’est-à-dire des éléments qui seront pris en compte dans l’étude
  • Ajout des charges sur la pièce étudiée
  • Ajout des contraintes
  • Choix des paramètres de fabrication, c’est-à-dire symétrie, sens d’impression et de démoulage
  • Génération de la conception
  • Évaluation de la qualité des résultats
  • Récupération du résultat en le détachant de l’étude

Il est ensuite possible de régénérer l’optimisation et de modifier un paramètre afin de voir son impact sur le résultat. Vous pouvez ainsi jouer sur plusieurs paramètres afin d’obtenir le design qui correspond à ce que vous cherchez.

B-rep et modèles de maillage

Représentation B-rep dans Solid Edge

Dans Solid Edge, les pièces sont représentées grâce à un solide B-rep. Celui-ci est représenté comme un ensemble d’éléments surfaciques connectés. Il comprend :

  • La topologie (les faces, les arrêtes, les sommets)
  • La géométrie (les surfaces, les courbes, les points)
  • Il reconnait quelle surface est solide
  • Une géométrie précise (une définition mathématique exacte de chaque surface, courbe et point)
Generative Design

Représentation maillée dans Generative design

Dans Generative design, les pièces sont représentées par un corps maillé. Le modèle maillé est une approximation triangulaire pour représenter précisément une géométrie dans une version allégée.

Un paramètre contrôle la simplification de la géométrie en définissant la distance et l’angle maximum entre le triangle et la surface de la géométrie

Optimisation Topologique

Convergence de modélisation

La convergence de modélisation de Solid Edge permet d’utiliser dans un même assemblage des solides B-rep et des corps maillés.Il possède une puissance d’analyse lui permettant d’explorer des centaines de solutions potentielles afin d’apporter une forme optimum répondant aux requis du design. Le résultat est une pièce CAO 3D basée sur des faces.

Caractéristiques des différentes options disponibles

Solid Edge Generative Design Solid Edge Generative Design Pro (*)
Inclus dans Solid Edge Clasic et Premium Oui Non
Type de charges Force Force, Pression, Couple
Type de contraintes Encastrement Encastrement, Attaché et Déplacement
Affichage des contraintes Non Oui
Nombre d'Etudes Generative Design en même temps Une à la fois Illimité
Ajout de caractéristiques au maillage de la pièce Non Oui
Spécification des paramètres de fabrication Non Oui
Création de modèle pour l'impression 3D Non Oui

(*) Le module Generative Design basique est inclus dans les solutions Solid Edge Classic et Solid Edge Premium à partir de la version Solid Edge ST10. La version
Generative Pro est un module complémentaire qui nécessite de disposer de Solid Edge Classic ou Solid Edge Premium.
N’hésitez pas à contacter notre support téléphonique au 04 72 81 66 66  si vous être utilisateur de la version standard.
Contactez notre service commercial  04 72 83 68 32 si vous souhaitez utiliser la version Pro.