3D Tốt nhất trong lĩnh vực 2 cái Thiết kế tạo sinh Công cụ AI

Một kỹ sư hàng không vũ trụ được giao nhiệm vụ thiết kế lại một giá đỡ máy bay tiêu chuẩn để giảm trọng lượng trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn cấu trúc, nhằm tiết kiệm nhiên liệu. Sử dụng công cụ thiết kế tạo sinh, họ nhập các điểm kết nối của bộ phận, điều kiện tải trọng dự kiến, đặc tính vật liệu (ví dụ: hợp kim titan) và chỉ định sản xuất bồi đắp làm phương pháp sản xuất. AI sau đó tạo ra hàng trăm biến thể thiết kế, khám phá các cấu trúc lưới hữu cơ phức tạp. Kỹ sư chọn thiết kế tối ưu, nhẹ hơn 40% so với bộ phận ban đầu nhưng đáp ứng tất cả các yêu cầu về an toàn và hiệu suất, được xác thực thông qua mô phỏng tích hợp.

Một đội ngũ thiết kế ô tô cần phát triển một khung gầm xe mới vừa nhẹ để tiết kiệm nhiên liệu, vừa cực kỳ cứng cáp để có khả năng xử lý và an toàn vượt trội. Thay vì dựa vào thiết kế lặp đi lặp lại truyền thống, họ sử dụng một nền tảng thiết kế tạo sinh. Họ xác định các thông số chính như điểm lắp hệ thống treo, thể tích khoang động cơ, độ cứng xoắn yêu cầu và các ràng buộc về vật liệu. Phần mềm khám phá hàng nghìn giải pháp tô pô, trình bày một cấu trúc khung mới lạ giúp phân bổ vật liệu một cách tối ưu để xử lý các đường ứng suất. Thiết kế kết quả cải thiện độ cứng 15% trong khi giảm khối lượng 20% so với mô hình trước đó.

Một kỹ sư y sinh cần thiết kế một bộ phận cấy ghép hông dành riêng cho bệnh nhân dựa trên hình ảnh chụp CT. Mục tiêu là tạo ra một bộ phận cấy ghép vừa vặn hoàn hảo với giải phẫu của bệnh nhân và thúc đẩy sự tích hợp xương (osseointegration). Sử dụng phần mềm thiết kế tạo sinh, kỹ sư nhập hình học xương của bệnh nhân làm vùng 'cấm' và xác định các yêu cầu chịu tải dựa trên cân nặng và mức độ hoạt động của bệnh nhân. AI tạo ra một bộ phận cấy ghép có cấu trúc lưới xốp, phức tạp bắt chước xương tự nhiên, tối đa hóa sức mạnh ở những nơi cần thiết đồng thời khuyến khích mô xương phát triển vào trong bộ phận cấy ghép, dẫn đến sự ổn định lâu dài tốt hơn.

Một kỹ sư sản phẩm đang thiết kế hệ thống làm mát cho một linh kiện điện tử mới, mạnh mẽ, tạo ra nhiệt lượng đáng kể trong một không gian nhỏ gọn. Các thiết kế tản nhiệt truyền thống không đủ đáp ứng. Sử dụng công cụ thiết kế tạo sinh có khả năng mô phỏng nhiệt, kỹ sư xác định vị trí nguồn nhiệt, nhiệt độ tối đa cho phép, điều kiện luồng không khí và thể tích có sẵn. Thuật toán khám phá vô số hình dạng cánh tản nhiệt phức tạp, tối ưu hóa để có diện tích bề mặt tối đa và đường dẫn luồng không khí hiệu quả. Kết quả là một bộ tản nhiệt có hình dạng rất hữu cơ, có thể in 3D, cung cấp khả năng tản nhiệt tốt hơn 25% so với thiết kế thông thường tốt nhất, đảm bảo độ tin cậy của linh kiện.

Một kiến trúc sư và một kỹ sư kết cấu đang hợp tác thiết kế một mái che phức tạp, nhịp dài cho một sân vận động công cộng. Họ muốn một cấu trúc không chỉ chắc chắn và hiệu quả mà còn có tính thẩm mỹ nổi bật. Họ sử dụng thiết kế tạo sinh để khám phá các khả năng. Họ nhập vào ranh giới của mái che, vị trí các cột đỡ và các trường hợp tải trọng (như tuyết và gió). Phần mềm tạo ra nhiều hệ thống giàn và đỡ hiệu quả, lấy cảm hứng từ thiên nhiên. Quá trình này cho phép họ chọn một thiết kế sử dụng ít hơn 30% thép so với hệ thống giàn thông thường, giúp giảm chi phí và tác động môi trường đồng thời tạo ra một công trình kiến trúc độc đáo.

Một kỹ sư cơ khí được giao nhiệm vụ cải thiện hiệu suất của một cánh tay robot bằng cách thiết kế lại một bộ phận quan trọng để nhẹ hơn và chắc chắn hơn, cho phép chuyển động nhanh hơn và tải trọng cao hơn. Sử dụng công cụ thiết kế tạo sinh, họ xác định các giao diện kết nối hiện có, phạm vi chuyển động yêu cầu và các kịch bản tải trọng. Họ cũng chỉ định đúc là ràng buộc sản xuất. AI tạo ra một thiết kế bộ phận mới hợp nhất hai bộ phận riêng biệt trước đây thành một. Bộ phận mới có hình dạng hữu cơ này nhẹ hơn 25% và cứng hơn 50%, giúp nâng cao đáng kể hiệu quả và khả năng tổng thể của cánh tay robot.