Tvorba CAD dat pro strukturované díly

Abstract

Mřížkové struktury jsou podskupina buněčných struktur využívající se například pro topologickou optimalizaci součástí vyráběných aditivní výrobou. Návrh struktur je ovšem v klasických CAD (computer-aided design) modelářích velmi náročný. Jedním ze specializovaných softwarů pro tvorbu struktur je nTop. V této práci je popsáno vytvoření workflow (pracovního postupu) v nástroji nTop pro tvorbu struktur s kombinací typů jednotkových buněk definovaných relativní hustotou buňky. Tvorba workflow sestávala z několika dílčích částí. Nejdříve byly navrhnuty jednotkové buňky struktury. Poté pomocí interpolace polynomem v programu Matlab byly zhotoveny převody relativní hustoty na průměry prutů, a nakonec byl navržen postup pro kombinování různých typů buněk do jednoho dílu. Výsledné workflow tedy umožňuje sestavit součást libovolného tvaru skládajícího se z různých typů buněk určených relativní hustotou.Lattice structures are a subset of cellular structures used, for example, for topological optimization of components produced by additive manufacturing. However, the design of the structures is very demanding in classical CAD (computer-aided design) modellers. One of the specialized software for structure design is nTop. This thesis describes the creation of a workflow in nTop to create structures with a combination of unit cell types defined by relative cell density. The creation of the workflow consisted of several parts. First, the unit cells of the structure were designed. Then, using polynomial interpolation in Matlab, the relative density to member diameters conversions were made, and finally a procedure for combining the different cell types into a single part was designed. Thus, the resulting workflow allows to build a part of any shape consisting of different cell types determined by relative density.