As 3 Principais Vantagens da Otimização Topológica que Toda Equipe de Produto Deve Conhecer

A otimização topológica (TO ou TopOp) é um método matemático que otimiza a distribuição de material dentro de um espaço determinado, considerando cargas e restrições de contorno. Essa técnica permite que designers otimizem componentes mecânicos, geralmente através da redução de material.

Como funciona a otimização topológica

Os métodos mais populares e práticos são baseados em elementos finitos (FE). O FE refere-se a uma abordagem de design que utiliza simulações para determinar quais áreas de um objeto não são estruturalmente críticas e podem, portanto, ser removidas.

O primeiro passo é definir cargas, fixações, restrições e o "espaço de design" — o volume máximo que a peça pode ocupar. O software analisa essas restrições e oferece várias opções de design, guiando o designer rumo à melhor solução. Após a seleção, o processo se repete para refinar a geometria.

Benefícios da otimização topológica

• Processo de design encurtado: A otimização topológica reduz drasticamente os prazos de desenvolvimento — o que se traduz em redução de custos. O processo automatizado geralmente leva a peças de melhor desempenho em muito menos tempo que os métodos tradicionais.
• Desempenho superior: O melhor design para uma peça nem sempre é intuitivo, e a equipe talvez nunca chegasse a ele sem ajuda computacional. Algoritmos não têm vieses humanos, priorizando desempenho em vez de estética ou regras convencionais.
• Maior eficiência energética e de custo: A otimização elimina características e material desnecessários, reduzindo desperdício e custo. Peças mais leves também diminuem a demanda energética em suas aplicações finais.

Software popular de otimização topológica

O software pode ser adquirido como ferramenta independente ou módulo integrado ao CAD. Dois grandes players são Altair e Dassault Systèmes. A Altair lançou o OptiStruct em 1994, tendo a General Motors como primeiro cliente. A Dassault oferece módulos como Tosca e ATOM.

Programas CAD populares como SolidWorks e Creo incluem ferramentas integradas de otimização topológica, embora sejam menos robustas que soluções standalone. O nTop Platform é um novo tipo de CAD cujos módulos integrados permitem que dados de simulação direcionem parâmetros de design como espessura de parede variável ou espessura de feixe de treliça.

Como começar com otimização topológica

Empresas e consumidores modernos exigem soluções mais rápidas, eficientes, eficazes e sustentáveis. A otimização topológica entrega esses benefícios e está se tornando mais acessível. No entanto, aproveitar ao máximo o software requer conhecimento funcional profundo.

Equipes de todos os tamanhos interessadas em usar otimização topológica para criar peças de melhor desempenho, mais baratas e com rapidez podem consultar os especialistas da Fast Radius. Nossa equipe de designers, engenheiros, tecnólogos e gerentes de projeto experientes é especialista em design digital, simulação e otimização de desempenho. Nossa missão é ajudar clientes a tornar novas coisas possíveis.

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