ANSYS Additive Suite增材工艺仿真解决方案

一、增材制造工艺仿真提升3D打印品质

在金属增材制造过程中，激光功率、扫描速度、层厚和扫描间距等工艺参数不合理都会影响最终打印件的质量，如制件过度变形、开裂、支撑断裂和刮板碰撞等宏观缺陷以及孔隙率过大、微观组织不合理等微观缺陷。安世亚太应用增材制造工艺仿真解决上述问题，在实际打印之前，应用软件进行虚拟打印，通过对增材工艺过程的仿真，可以从宏观、微观两个角度进行实现控形、控性分析，预测部件最终的残余应力和变形、优化工艺参数，从而保证打印质量和效率而避免低效的试错过程，最终以低成本和高效率打印出高质量的产品。

二、ANSYS Additive Suite

ANSYS Additive Suite使得用户可以考虑整个增材工艺链的各个环节，包括打印设置、工艺过程仿真、支撑生成、打印失败预防和微观结构预快等，它提供了能够直接读入成形设备扫描策略文件并对成形构件的热历史进行计算的解决方案，能够通过仿真深入了解增材制造特有的热行为并进行详细预快，帮助完成高质高效的增材制造工艺设计而无需昂贵而耗时的试错过程。针对团队中不同角色提供了完整的解决方案。

面向增材制造的拓扑优化：为面向增材制造的设计人员提供考虑悬垂角约束的拓扑优化，获得无支撑的设计模型;同时可进行点阵优化，获得最优的点阵变密度分布的设计模型。

SpaceClaim直接建模与后拓扑结构设计工具：SpaceClaim是基于直接建模思想的新一代3D建模和几何处理软件。为工程和工业设计人员提供了充分的自由和空间以轻松表达最新的创意，设计人员可以直接编辑模型而不用担心模型的来源，同时可以为CAE分析、快速原型和制造简化而准确的模型。

三、ANSYS增材工艺仿真套件功能

Workbench Additive面向设计工程师的工艺仿真：WorkbenchAdditive是集成在ANSYS Workbench环境下的增材仿真工具，面向产品设计工程师和分析人员，可与拓扑优化与后拓扑设计形成无缝流程，使得设计产品更加满足增材工艺特征约束，符合DFAM设计要求。

Additive Print面向工艺工程师的工艺仿真：Additive Print为金属增材工艺制造工程师和设计工程师提供了易学易用、快捷且强大的增材工艺过程仿真能力.Additive Print通过模拟3D打印过程的材料堆积成型过程，为残余应力计算、变形分析和成形失败的预快提供了切实可行的解决方案，使得用户可以获得构件公差并避免成形失败，而无需进行试错试验。

ANSYS Additive Science面向工艺专家和材料科学家的工艺仿真：ANSYSAdditive Science适用于增材工艺材料专家、科研人员或者设备工艺参数包开发者，通过仿真详细研究激光粉末床熔融过程的复杂物理现象，深入了解工艺机理，从微观角度进行成形材料机械性能、微观组织结构、成形材料孔隙率以及成形设备工艺参数包开发等更深入的研究。

四、面向增材制造的拓扑优化

面向增材制造的拓扑在原有的拓扑优化基础上，可以考虑面向增材制造的悬垂角约束;支持点阵优化，可以计算不同的特定尺寸胞元在模型的最优变密度分布，并与Spaceclaim衔接，实现变密度点阵结构设计。

悬垂角约束：支持设置悬垂角约束，通过使用悬垂角和构建方向来创建自支撑结构，通过使用这种增材制造约束进行拓扑优化，从而可获得少甚至无支撑的打印模型。

Lattice optimization：提供多种点阵类型进行点阵优化，从而获得特定尺寸的胞元在当前几何模型的最优变密度的品格分布，并可导出该模型进而在Spaceclaim中生成变密度点阵模型。

五、Spaceclaim直接建模与后拓扑结构设计工具

Spaceclaim是基于直接建模思想的新一代3D建模和几何处理软件。支持基于任意三维CAD模型开展工作，也支持基于三角面片模型进行操作，从而可以在3D模型或者拓扑优化的基础上进行模型清理、修复、三维造型和轻量化设计等操作。

丰富的数据接口：拥有充足的数据交换包，直接读取各种CAD软件的原始文件，如AutoCAD、Inventor、CATIA、NX、PRO-E、SolidWorks、Rhino及SolidEdge等，也可以读取各种标准格式的3D模型，如STP、IGES、ACIS、Parasolid和STL等。

直接建模：可以智能捕捉并识別内部创建及外部导入的各种几何特征，然后利用拉动、移动、填充及组合等工具进行特征编辑，极大限度地降低了鼠标单击操作，较传统3D软件可提升建模和编辑效率5-10倍。

三角面片处理：可以对STL文件進行清理、修复、收缩缠绕、光顺等操作，并可将三角面片转化为实体模型，从而实现三角面片的处理以及后拓扑结构设计.

轻量化设计：提供多种点阵结构，通过控制填充率、长度及厚度等参数实现选定区域的轻量化设计;同时也可根据点阵优化的结果实现变密度点阵结构设计。