一、增材制造工藝仿真提升3D打印品質(zhì)

在金屬增材制造過程中，激光功率、掃描速度、層厚和掃描間距等工藝參數(shù)不合理都會影響最終打印件的質(zhì)量，如制件過度變形、開裂、支撐斷裂和刮板碰撞等宏觀缺陷以及孔隙率過大、微觀組織不合理等微觀缺陷。安世亞太應用增材制造工藝仿真解決上述問題，在實際打印之前，應用軟件進行虛擬打印，通過對增材工藝過程的仿真，可以從宏觀、微觀兩個角度進行實現(xiàn)控形、控性分析，預測部件最終的殘余應力和變形、優(yōu)化工藝參數(shù)，從而保證打印質(zhì)量和效率而避免低效的試錯過程，最終以低成本和高效率打印出高質(zhì)量的產(chǎn)品。

二、ANSYS Additive Suite

ANSYS Additive Suite使得用戶可以考慮整個增材工藝鏈的各個環(huán)節(jié)，包括打印設置、工藝過程仿真、支撐生成、打印失敗預防和微觀結(jié)構(gòu)預快等，它提供了能夠直接讀入成形設備掃描策略文件并對成形構(gòu)件的熱歷史進行計算的解決方案，能夠通過仿真深入了解增材制造特有的熱行為并進行詳細預快，幫助完成高質(zhì)高效的增材制造工藝設計而無需昂貴而耗時的試錯過程。針對團隊中不同角色提供了完整的解決方案。

面向增材制造的拓撲優(yōu)化：為面向增材制造的設計人員提供考慮懸垂角約束的拓撲優(yōu)化，獲得無支撐的設計模型;同時可進行點陣優(yōu)化，獲得最優(yōu)的點陣變密度分布的設計模型。

SpaceClaim直接建模與后拓撲結(jié)構(gòu)設計工具：SpaceClaim是基于直接建模思想的新一代3D建模和幾何處理軟件。為工程和工業(yè)設計人員提供了充分的自由和空間以輕松表達最新的創(chuàng)意，設計人員可以直接編輯模型而不用擔心模型的來源，同時可以為CAE分析、快速原型和制造簡化而準確的模型。

三、ANSYS增材工藝仿真套件功能

Workbench Additive面向設計工程師的工藝仿真：WorkbenchAdditive是集成在ANSYS Workbench環(huán)境下的增材仿真工具，面向產(chǎn)品設計工程師和分析人員，可與拓撲優(yōu)化與后拓撲設計形成無縫流程，使得設計產(chǎn)品更加滿足增材工藝特征約束，符合DFAM設計要求。

Additive Print面向工藝工程師的工藝仿真：Additive Print為金屬增材工藝制造工程師和設計工程師提供了易學易用、快捷且強大的增材工藝過程仿真能力.Additive Print通過模擬3D打印過程的材料堆積成型過程，為殘余應力計算、變形分析和成形失敗的預快提供了切實可行的解決方案，使得用戶可以獲得構(gòu)件公差并避免成形失敗，而無需進行試錯試驗。

ANSYS Additive Science面向工藝專家和材料科學家的工藝仿真：ANSYSAdditive Science適用于增材工藝材料專家、科研人員或者設備工藝參數(shù)包開發(fā)者，通過仿真詳細研究激光粉末床熔融過程的復雜物理現(xiàn)象，深入了解工藝機理，從微觀角度進行成形材料機械性能、微觀組織結(jié)構(gòu)、成形材料孔隙率以及成形設備工藝參數(shù)包開發(fā)等更深入的研究。

四、面向增材制造的拓撲優(yōu)化

面向增材制造的拓撲在原有的拓撲優(yōu)化基礎上，可以考慮面向增材制造的懸垂角約束;支持點陣優(yōu)化，可以計算不同的特定尺寸胞元在模型的最優(yōu)變密度分布，并與Spaceclaim銜接，實現(xiàn)變密度點陣結(jié)構(gòu)設計。

懸垂角約束：支持設置懸垂角約束，通過使用懸垂角和構(gòu)建方向來創(chuàng)建自支撐結(jié)構(gòu)，通過使用這種增材制造約束進行拓撲優(yōu)化，從而可獲得少甚至無支撐的打印模型。

Lattice optimization：提供多種點陣類型進行點陣優(yōu)化，從而獲得特定尺寸的胞元在當前幾何模型的最優(yōu)變密度的品格分布，并可導出該模型進而在Spaceclaim中生成變密度點陣模型。

五、Spaceclaim直接建模與后拓撲結(jié)構(gòu)設計工具

Spaceclaim是基于直接建模思想的新一代3D建模和幾何處理軟件。支持基于任意三維CAD模型開展工作，也支持基于三角面片模型進行操作，從而可以在3D模型或者拓撲優(yōu)化的基礎上進行模型清理、修復、三維造型和輕量化設計等操作。

豐富的數(shù)據(jù)接口：擁有充足的數(shù)據(jù)交換包，直接讀取各種CAD軟件的原始文件，如AutoCAD、Inventor、CATIA、NX、PRO-E、SolidWorks、Rhino及SolidEdge等，也可以讀取各種標準格式的3D模型，如STP、IGES、ACIS、Parasolid和STL等。

直接建模：可以智能捕捉并識別內(nèi)部創(chuàng)建及外部導入的各種幾何特征，然后利用拉動、移動、填充及組合等工具進行特征編輯，極大限度地降低了鼠標單擊操作，較傳統(tǒng)3D軟件可提升建模和編輯效率5-10倍。

三角面片處理：可以對STL文件進行清理、修復、收縮纏繞、光順等操作，并可將三角面片轉(zhuǎn)化為實體模型，從而實現(xiàn)三角面片的處理以及后拓撲結(jié)構(gòu)設計.

輕量化設計：提供多種點陣結(jié)構(gòu)，通過控制填充率、長度及厚度等參數(shù)實現(xiàn)選定區(qū)域的輕量化設計;同時也可根據(jù)點陣優(yōu)化的結(jié)果實現(xiàn)變密度點陣結(jié)構(gòu)設計。