HOOPS SDKs unterstützen nTop dabei, die Möglichkeiten der additiven Fertigung in neue Märkte zu bringen
nTop & Tech Soft 3D
Die Herausforderung
nTop ist ein in New York ansässiges Unternehmen, das daran arbeitet, hochleistungsfähiges rechnergestütztes Design in die additive und Mainstream-Fertigung zu bringen. Seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 2015 ist sich nTop des komplexen Problems bewusst, vor dem Ingenieure stehen, wenn sie diese Fähigkeiten nutzen wollen.

"Aus einer Entwicklungs-Perspektive schätzten wir das Maß an Kontrolle bei der Arbeit mit den [HOOPS] APIs dieser Komponenten und die Möglichkeit, eine breite Suite von Interoperabilität zwischen den verschiedenen Tools zu entwickeln, die unsere Kunden neben nTop verwenden.“
Trevor Laughlin, Vice President of Product
Die Entwicklung der additiven Fertigung bot neue Chancen, aber die Einschränkungen bestehender Design-Tools waren ein Problem. „Die damaligen Tools erlaubten es den Ingenieuren nicht, diese Designfreiheit zu nutzen“, erklärt Trevor Laughlin, Vice President of Product bei nTop.
Wenn es um die komplexen Herausforderungen geht, die das Design für additive Prozesse darstellt, kommentierte Trevor: „Das Design dieser Komplexität in CAD-Programmen war damals sehr langsam und schmerzhaft und in einigen Fällen nicht einmal möglich.”
Die Software von nTop ist so konzipiert, dass sie diese Probleme löst, indem sie einen anderen Ansatz zur Unterstützung fortgeschrittener Designs bietet. Trevor sagte: „Wir entwickeln leistungsstarke rechnergestützte Design-Tools, die es Kreativen ermöglichen, Innovationen zu beschleunigen und Produkte zu liefern, die die Welt braucht.“
Die drei Kerntechnologiekomponenten des Designansatzes von nTop sind implizites Modellieren, feldgetriebenes Design und Designautomatisierung. Implizites Design definiert Geometrie durch mathematische Gleichungen, die Trevor erläutert: „Es verleiht ihm Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und all die Komplexität, die es aus einer Modellierungsperspektive leisten kann."
Feldgetriebenes Design ermöglicht es Nutzern, Änderungen an ihrem Modell vorzunehmen, ohne manuelle Eingaben, indem sie Regeln definieren. Trevor erklärte diesen Prozess: „Wir haben ein rechnerisches Modell aufgebaut, das sagt: Bei diesen Regeln, wo die Durchbiegung hoch ist, setzen Sie mehr Träger dort ein. Die Software nimmt automatisch dieses Durchbiegungsfeld als Eingabe und gibt die Geometrie gemäß dem Modell aus, das Sie eingerichtet haben, automatisch, ohne dass Sie darüber manuell nachdenken oder es modellieren müssen.”
Schließlich wird die Designautomatisierung entwickelt, um wiederverwendbare Prozesse zu erstellen, nicht nur einzelne Teile. Diese Workflows sollen Teams helfen, schneller zu iterieren als bisher möglich.
Häufige Anwendungen von nTop sind Leichtbau, thermisches und Flüssigkeitsmanagement, Massenanpassung, Energieabsorption und Komfort sowie Akustik, Vibration und Radiofrequenz.

Das Produkt von nTop in Aktion
CAE-Toolkits helfen, fortschrittliche additive Fertigungsmöglichkeiten für eine breite Palette von Märkten bereitzustellen
Mit dem Ziel, die Effizienz und Fähigkeiten in der additiven Fertigung zu verbessern, musste nTop eine Vielzahl leistungsstarker CAE-Funktionen in ihr Produkt integrieren. Um dies zu erreichen, nutzten sie die HOOPS-Produktlinie, einschließlich HOOPS Mesh, HOOPS Solve und HOOPS Access.
HOOPS SDKs bieten eine Balance zwischen Kontrolle und entwicklerfreundlicher Benutzerfreundlichkeit, die es nTop ermöglichte, dort anzupassen, wo es nötig war, ohne von Grund auf neu beginnen zu müssen. „Die APIs waren sehr offen, und das gab uns ausreichend Zugriff auf sehr niedrigstufige Kontrolle und erlaubte uns, unser Optimierungs-Framework darauf aufzusetzen“, erklärte Trevor.
Trevor fasste zusammen, wie jedes davon genutzt wird und sagte: „Integrierte strukturelle und thermische FEA-Fähigkeiten sind dort, wo die HOOPS Mesh und HOOPS Solve-Komponenten verwendet werden.” In der Zwischenzeit bietet HOOPS ACCESS ein Interoperabilitäts-Framework für die vielfältige Palette von Tools, die ihre Kunden verwenden.

Zusätzlich ist HOOPS Solve ein Schlüsselelement, um die Effizienz im Designprozess zu steigern. Die Feldoptimierungsfähigkeiten von nTop ermöglichen die Optimierung der Schalendicke und der Grenzen gemäß den Fertigungstoleranzen. Wie Trevor erklärt, „nutzen viele der physikgetriebenen Optimierungstechniken die HOOPS Solve-Komponenten."
Wenn die Simulationsphase des Workflows anderswo durchgeführt wurde, verbesserten HOOPS-Produkte, was nTop seinen Kunden bieten konnte. „HOOPS Mesh mit der Vorverarbeitung und HOOPS ACCESS mit der Interoperabilität haben uns geholfen, den Kreis zu schließen und diese Interaktion zwischen nTop und anderen Tools, die unsere Kunden verwenden, zu ermöglichen“, sagte Trevor.
Diese Anpassungs- und Interoperabilitätsvorteile sind für nTop entscheidend, wie Trevor zusammenfasste: „Aus einer Entwicklungs-Perspektive schätzten wir das Maß an Kontrolle bei der Arbeit mit den APIs dieser Komponenten und die Möglichkeit, eine breite Suite von Interoperabilität zwischen den verschiedenen Tools zu entwickeln, die unsere Kunden neben nTop verwenden.” Tech Soft 3D ist ein stolzer Partner von nTop und hat sie sogar in unserem jüngsten 2024-Gipfel hervorgehoben. Wir freuen uns darauf, ihre Ziele weiter zu unterstützen, High-Performance-Engineering-Designs für Industrien weltweit zugänglich und leistungsfähig zu machen.
Industrie:
Additive Fertigung
Herausforderung:
Streben nach Verbesserung der Effizienz und Fähigkeiten von Design und Fertigung; Unterstützung einer breiten Palette von CAE-Funktionen notwendig
Erforderte ein Maß an Anpassung in ihrer Komponententechnologie mit einfachen, offenen API
Lösung:
HOOPS bietet eine Reihe von CAE-Fähigkeiten, um die Anwendungsfälle zum additiven Design für die Kunden von nTop zu stärken
Ergebnisse:
Erstellung einer leistungsstarken Designplattform mit der Interoperabilität und Flexibilität zur Unterstützung vielfältiger, komplexer Workflows
Fokus auf den einzigartigen Wertbeitrag von nTop anstatt Ressourcen in die Entwicklung von CAE-Fähigkeiten zu stecken
Der beste Weg, um anzufangen, ist, Kontakt aufzunehmen
Was ist HOOPS Access?
HOOPS Access ist das herstellerneutrale SDK von Tech Soft 3D zum Lesen und Schreiben von CAE-Dateien. Es liest mehr als 30 Formate und schreibt in mehr als 10, wobei sowohl Simulations-Einrichtungsdaten als auch Ergebnisse abgedeckt werden. Unterstützte Formate umfassen Ansys, Nastran, Abaqus, Fluent und OpenFOAM.
Was ist der Unterschied zwischen HOOPS Access und HOOPS Exchange?
Beide sind Datenzugriffs-SDKs, aber sie verarbeiten unterschiedliche Arten von Ingenieurdaten. HOOPS Exchange liest und schreibt CAD-Daten, wie zum Beispiel CATIA, NX, Creo, SOLIDWORKS und STEP. Es ermöglicht Ihrer Anwendung den Zugriff auf B-rep-Geometrie, PMI und den Modellbaum.
HOOPS Access liest und schreibt CAE-Daten, wie zum Beispiel Ansys, Nastran, Abaqus, Fluent und OpenFOAM-Dateien. Es deckt Simulationsaufbaudaten und Ergebnisse durch ein universelles FEM-Datenmodell ab, einschließlich Netzen, Materialeigenschaften, Lasten und Randbedingungen. Kurz gesagt, HOOPS Exchange arbeitet mit Entwurfsdaten und HOOPS Access arbeitet mit Simulationsdaten.
Welche Daten bietet HOOPS Access über die Geometrie hinaus an?
HOOPS Access ordnet jedes Format einem universellen FEM-Datenmodell zu. Neben Netzen und Ergebnissen liefert es Modellinformationen wie Materialeigenschaften, Lasten, Randbedingungen, Kontaktflächen und Einheiten.
Was ist HOOPS Mesh?
HOOPS Mesh ist Tech Soft 3D's SDK für die automatische 2D- und 3D-Mesherzeugung in CAE-Anwendungen. Es verwendet exakte Arithmetik und ein gehärtetes Randwiederherstellungsschema, um zuverlässig zu meshen, selbst bei komplexen Geometrien.
Welche Arten von Meshes kann HOOPS Mesh erzeugen?
HOOPS Mesh erzeugt mehrere Mesh-Arten:
Planare Dreiecksmeshes
Dreiecks- und Vierecksflächenmeshes
Tetraeder-Volumenmeshes
Abbild- und Extrusionsmeshes
Hybride Volumenmeshes
Es unterstützt auch lineare, gekrümmte und kubische Elemente und kann konforme Meshes auf komplexer Geometrie erzeugen.
Was ist HOOPS Solve?
HOOPS Solve ist das SDK von Tech Soft 3D zur Definition und Lösung von Finite-Elemente-Modellen (FEM). Es bietet ein Framework und lineare Algebra-Löser, die speziell für die Entwicklung von CAE-Anwendungen entwickelt wurden.
Welche Analysearten unterstützt HOOPS Solve?
HOOPS Solve unterstützt standardmäßige Struktur- und Wärmeanalysen mit sowohl linearen als auch nichtlinearen Materialverhalten. Seine Eigenlöser können die normalen Schwingungsmoden extrahieren und Knickmoden bestimmen.