項目介紹 

    設計和制造產(chǎn)品可以是一個耗時且昂貴的過程，同時還會產(chǎn)生材料的浪費。設計師們越來越多地傾向于設計更多個性化的產(chǎn)品，以符合個人需求，同時保證質(zhì)量和成本。 

    利用增材制造（Additive Layer Manufacturing）技術，我們所設計的產(chǎn)品可以以最少的材料獲得大量的重量和成本的節(jié)省，同時滿足產(chǎn)品本身的性能要求。 

    產(chǎn)業(yè)研究與產(chǎn)品設計咨詢公司Assa Ashuach Studio是一家設計和制造生活類產(chǎn)品的公司，同時也是利用創(chuàng)新的設計和生產(chǎn)技術獲得獨特的造型和美學特征的限量版產(chǎn)品設計工作室。

    挑戰(zhàn) 

    該工作室現(xiàn)在包括從設計、科學及制造的全方位的高級技術專家，利用專用的3D軟件進行研發(fā)，數(shù)字化及工程設計是其設計方法和理念的重要部分。 

    總監(jiān)Assa Ashuach想要設計一款可以承重120公斤的凳子。他好奇地想要找出到底可以從設計空間中除去多少材料，同時仍然符合承重要求，從而獲得一個獨特的設計。與Altair合作，Assa利用solidThinking Inspire完成了這個設計過程。 

    解決方案 

    Altair solidThinking Inspire利用業(yè)界領先的OptiStruct技術可以幫助產(chǎn)品設計師輕松快速地生成和研究有效的結構概念。傳統(tǒng)的結構仿真能讓工程師檢查其設計是否支持所要求的載荷。Insprie增強了設計流程，通過在一個包裝空間內(nèi)輸入載荷條件，然后生成一個新的材料分布。Inspire能夠導入設計模型，創(chuàng)建設計空間，然后定義材料和載荷條件。這樣就可以生成理想的材料分布，從而獲得預想的設計結果。從概念設計的結果往往能夠得到寶貴的設計見解。 

    在這個項目中，Inspire根據(jù)表面載荷分布除去任何多余的材料，優(yōu)化了外觀結構和合理的材料使用，從而獲得了一個輕便且經(jīng)濟性的造型。利用激光燒結制造，Assa Ashuach Studios實現(xiàn)了更快的制造時間、更低的能源消耗。 

    “股骨疊股骨”就像人體內(nèi)的骨盆和股骨，這個造型符合了人體內(nèi)部的骨骼結構，且承重優(yōu)化到120公斤。

    如果改變坐載荷，則由Inspire設計出的造型也會改變，以適應和調(diào)整性能。該造型是由數(shù)值智能和人類骨骼信息驅動的。

    增材制造技術可以解放設計師的思維，相比傳統(tǒng)的制造流程來說，只有最小的局限性。能夠從表面一層層地生成凳子的造型，也就意味著設計師可以專注于造型，而不受制造可行性的影響。

利用現(xiàn)實生活中的物理和優(yōu)化的數(shù)字化設計和制造（3D打?。?/p>

    結論 

    Assa Ashuach對他利用solidThinking Inspire所設計的凳子的最終結果非常滿意。 

    “這股骨凳像一個骨骼結構。我所設計的大部分是根據(jù)人體內(nèi)部的骨骼結構，所以這也是為什么叫股骨凳的原因。” 

    “我們利用工具進行優(yōu)化和減少使用材料。事實上這是與美學結果完全不同的，例如這個骨骼結構就非常有趣。” 

    solidThinking Inspire的基石——拓撲優(yōu)化，已經(jīng)成功被應用到工程設計達20多年。Assa Ashuach的股骨凳項目延伸了這一技術的應用，跨越了工程領域，從設計師的視角出發(fā)，找到最理想的造型。從而，股骨凳將成為美學滿足性能的典范。 

    “用戶可以根據(jù)結果動畫進行研究，可以共同設計和與設計對象互動，為將來的設計對象增添個人價值，” Ashuach說，“其中魔幻的部分是可以實現(xiàn)你的想法。”最終的凳子概念通過OptiStruct（有限元求解器和優(yōu)化工具）進行分析，模擬120公斤座位的分布載荷。分析結果顯示了該凳子結構的完整性及合理性。 

    分析認為，尼龍12的各向同性材料的性能，正是凳子所用的材料。這類材料通常用于塑料增材制造。 

    節(jié)省了制造時間、重量和材料也就意味著節(jié)省了成本。 

    股骨凳曾在倫敦設計博物館主題為“The Future is Here未來就在這里”的展覽中進行了展示，也在英國曼徹斯特城市大學特別收藏品藝術畫廊主題為“The Language of Process過程的語言”展出，它還將于2014年在倫敦科學博物館于持續(xù)展出一段時間。更多信息請訪問assaashuach.com/#femur-stool/0。