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PTC Creo 7.0: Simulation und Generative Design

Die neue Version 7.0 des CAD-Systems von PTC bringt neben Updates im Sketcher, beim Multibody Design und anderen Bereichen ein sehr mächtiges neues Tool: Die Generative Design Extension auf Basis der Frustum-Technologie. Das in Creo 6.0 erstmals vorgestallte Creo Simulation Live wurde unter anderem um transiente Wärmesimulation und Fluidsimulation erweitert. Zudem wurden neue Funktionen in Creo Ansys Simulation und Additive Manufacturing implementiert.

Creo 7.0 generative design
Die neue Creo Generative Design Extension basiert auf Frustrum-Technologie (Alle Bilder: PTC).

Ende 2018 kaufte PTC mit Frustum einen führenden Anbieter generativer, KI-gestützter Designsoftware. In Creo 7 steht die Frustum-Technologie nun als Erweiterung zur Verfügung. Außergewöhnlich ist dabei, dass nicht nur auf Eigenschaften wie Gewicht oder Festigkeit optimiert werden kann, sondern dabei auch oder die Fertigungstechnologie berücksichtigt wird. Stellt man also die Fertigungstechnologie um, verändert sich die Geometrie so, dass sie mit dieser Technologie hergestellt werden kann. Mehr dazu habe ich in dem oben verlinkten Artikel geschrieben.

So kann der Anwender die unterschiedlichen Optima durchspielen und die für ihn perfekte Kombination aus Optimierungsgrad und Fertigungskosten finden. Mit Version 7.0.2.0 wird Frustum zur Berechnung die Cloud nutzen können. Die tiefe Integration ermöglicht es, dass die errechnete Geometrie, wenn die Optimierung beendet ist, in Creo „rekonstruiert“, das bedeutet in CAD-Geometrie umgewandelt wird. Bei anderen Optimierungslösungen wird die Endgeometrie oft nur als schlecht zu verarbeitendes STL-Format ausgegeben.

Creo Simulation Live, das auf der Ansys-Entwicklung Discovery Live basiert, kann jetzt neben statischen auch transiente Wärmesimulationen berechnen, also solche, die die zeitliche Entwicklung berücksichtigen. Statische Simulation berechnet einen bestimmten Zeitpunkt, transiente Simulation den Verlauf über die Zeit, also beispielsweise die Erwärmung und Abkühlung eines Produkts.

In der Festigkeitsanalyse lassen sich Geometrieparameter mit der Optimierung koppeln, so dass die Simulation die Geometrie verändern kann beispielsweise die maximale Länge eines Balkens bei gegebener Belastung.

Strömungssimulation Live in Creo 7.0
Creo Simulation Live Plus bringt interne und externe Fluidsimulation.

Die neue Version Creo Simulation Live Plus enthält interne und externe Strömungssimulation. Bei der Pressekonferenz wurde als Beispiel ein Elektronikgehäuse gezeigt, bei dem Simulation Live den Luftdurchfluss und die Strömungsgeschwindigkeit analysierte und sofort anpasste, als der Anwender den Lüfter verschob.

In Creo 7.0.2 folgt Creo Ansys Simulation mit Struktur-, Thermal- und Modalsimulation. Viele Automatismen sollen dieses mächtige Simulationswerkzeug einfacher bedienbar machen, beispielweise durch automatische Vernetzung und Kontaktdefinition. Creo Simulation Live-Randbedingungen werden direkt übernommen. Die Software unterstützt Masse-, Feder-, Schalen- und Balkenelemente.

Multi Body Modeling: Mehrere Körper in einem Modell.

Stark erweitert wurde das Multibody-Design. In diesem Modus werden in einem Modell mehrere Bauteile Modelliert, beispielsweise aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzte Bauteile wie mit Elastomer umspritzte Kunststoffteile. Die zusammengesetzten Bauteile lassen sich als ein Teil simulieren. Multibody Design hat aber auch Berechtigung als Startpunkt einer Baugruppenkonstruktion, wenn man zunächst die gesamte Baugruppe in einem Teil modelliert und später in verschiedene Bauteildateien auslagert.

Für die Neuerungen im Sketcher verweise ich auf das Video von Inneo, in dem Klaus Raab die Neuerungen von Creo 7.0 präsentiert:

Im Additive-Bereich gab es Erweiterungen im Bereich Lattices und Anbindung von Zusatzanwendungen. Eine interessante Funktion bei der Erzeugung von Gitterstrukturen im Innern von Bauteilen sind Stochastic Lattices. Dabei handelt es sich um Gitterstrukturen, bei denen die Streben zufällig verteilt sind. Dies wird unter anderem genutzt, um Vibrationen in Bauteilen zu dämpfen. Stochastic Lattices passen sich die Streben besser an die Außenkontur an. Ebenso möglich sind gebogene Streben.

stochastic lattice
Vibrationsdämpfung mit stochastischen Gitterstrukturen.

Die erweiterte API für Additiv-Zusatzanwendungen wird unter anderem von AdditiveWorks genutzt, um deren Lösung Amphyon in Creo zu integrieren. Amphyon berechnet den Verzug, der beim Metall-3D-Druck entsteht, und deformiert die Geometrie so, dass sie nach dem Verzug genau der gewünschten Form entspricht.

Auch die klassische Fertigung erfährt in Creo 7 eine Aufwertung: Beim Drehen werden nun auch Langdrehautomaten unterstützt. Multispindelmaschinen profitieren von multiplen GO_HOME-Positionen. Die Werkzeugwegsynchronisierung für Mehrspindelmaschinen wurde ebenfalls verbessert.

Simulation ist das große Thema in Creo 7.0. Damit folgt PTC dem Trend zu mehr konstruktionsnaher Simulation. Es wird’s spannend, wie weit die Anwender diesem Trend folgen. Auf jeden Fall ist gerade Discovery Live beziehungsweise Simulation Live ein echter Hingucker und in vielen Fällen eine wertvolle Hilfestellung für den Anwender. Auch wenn es manchmal so scheint, als kümmere sich PTC nur noch um IoT und AR/VR, zeigt Creo 7, dass das Unternehmen seine Wurzeln – und die Basis jeder Produktentwicklung, nämlich die CAD-Modellierung nicht vernachlässigt.

Hier noch ein Video von PTC zu den Neuerungen in Creo 7.0:

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