JP7107852B2 - 輸送構造の付加製造のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本願は、参照によりその内容全体が本明細書に明示的に援用される、「3Dプリントされた構造のエンジニアリング最適化のためのシステムおよび方法(SYSTEMS AND METHODS FOR ENGINEERING OPTIMIZATION FOR 3D-PRINTED STRUCTURES)」という題の、2016年5月24日に出願された米国特許仮出願第62/340,930号の利益を主張する。
本開示は、全般的に、付加製造に関し、特に、乗り物(車両)製造(vehicle manufacture)のための付加製造(AM:additive manufacturing)プリンタに関する。
Claims (36)
- 車両の複数の構造の設計モデルに基づく情報を受信し、解析ファクタに基づき前記情報を解析するようそれぞれが構成される複数の解析コンポーネントであって、各解析コンポーネントは、他の解析コンポーネントとは異なる解析ファクタに基づいて前記情報を解析する、解析コンポーネントと、
前記解析された情報を前記解析コンポーネントから受信し、前記解析された情報に基づいて前記設計モデルを更新し、前記更新された設計モデルが基準を満足するかどうかを判断する統合器と、
を含む、装置であって、
前記更新された設計モデルが前記基準を満足すれば、前記統合器は、3次元(3D)プリンタが前記更新された設計モデルに基づいて前記車両の複数の構造のうちの1つ以上の構造をプリントするためのプリント情報を決定し、
前記更新された設計モデルが前記基準を満足しなければ、
(a)前記統合器は、前記更新された設計モデルに基づく情報を前記解析コンポーネントに送信し、
(b)前記解析コンポーネントは、前記更新された設計モデルに基づく前記情報を解析し、
(c)前記統合器は、解析された情報を受信し、解析された情報に基づいて設計モデルを更新し、更新された設計モデルが基準を満足するかどうか判断し、
(d)前記更新された設計モデルが基準を満足するまで上記(a)~(c)が1回以上実行され、
(e)前記更新された設計モデルが基準を満足すると、前記統合器は、前記更新された設計モデルに基づいて前記3Dプリンタ用の他のプリント情報を決定する、
装置。 - 前記解析コンポーネントの1つ以上は、コンピュータ支援エンジニアリング(CAE)コンポーネントを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記解析コンポーネントは、第1の解析コンポーネントおよび第2の解析コンポーネントを含み、
前記第1の解析コンポーネントは、少なくとも、空力コンポーネント、熱コンポーネント、剛性コンポーネント、騒音・振動・ハーシュネス(NVH)コンポーネント、環境影響コンポーネント、付加製造コンポーネント、耐衝撃性コンポーネント、車両力学コンポーネント、複合材料コンポーネント、ノード位置コンポーネント、商用オフザシェルフ(COTS)部品コンポーネント、耐久性コンポーネント、またはコストコンポーネントを含み、
前記第2の解析コンポーネントは、少なくとも、前記空力コンポーネント、前記熱コンポーネント、前記剛性コンポーネント、前記NVHコンポーネント、前記環境影響コンポーネント、前記付加製造コンポーネント、前記耐衝撃性コンポーネント、前記車両力学コンポーネント、前記複合材料コンポーネント、前記ノード位置コンポーネント、前記COTS部品コンポーネント、前記耐久性コンポーネント、または前記コストコンポーネントのうちの別のコンポーネントを含む、請求項1に記載の装置。 - 前記プリント情報は、粉体床溶融システム用のプリント情報を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記解析コンポーネントは、前記設計モデルのトポロジの階層レベルに配列される、請求項1に記載の装置。
- 前記階層レベルのうちの第1の階層レベルは、ノード構造の材料組成を解析することを含み、前記階層レベルのうちの第2の階層レベルは、前記ノード構造の形状を解析することを含み、前記階層レベルのうちの第3の階層レベルは、1つ以上の他のノード構造に対する前記ノード構造の配置を解析することを含む、請求項5に記載の装置。
- 前記解析コンポーネントによって前記情報を解析することは、並列して実行される、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、ユーザから入力を受信するユーザ入力コンポーネントをさらに含み、前記基準は、前記ユーザ入力に基づく、請求項1に記載の装置。
- 前記入力は、前記車両の性能特性を含む、請求項8に記載の装置。
- 前記入力は、前記車両の車両タイプを含む、請求項8に記載の装置。
- 前記基準は、前記車両の、政府により規制された標準に基づく、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、COTS部品のデータベースをさらに含み、前記更新された設計モデルは、前記データベースからの1つ以上のCOTS部品を含み、その結果、前記プリント情報は、前記1つ以上のCOTS部品をプリントするプリント情報を除く、請求項1に記載の装置。
- (i)車両の複数の構造の設計モデルに基づく情報を複数の解析コンポーネントに送信するステップと、
(ii)解析された情報を前記解析コンポーネントから受信するステップであって、各解析コンポーネントは、他の解析コンポーネントと異なる解析ファクタに基づいて前記情報を解析する、ステップと、
(iii)前記解析された情報に基づいて前記設計モデルを更新するステップと、
(iv)前記更新された設計モデルが基準を満足するかどうかを判断するステップと、
(v)前記更新された設計モデルが前記基準を満足しなければ、前記更新された設計モデルに基づく情報を前記解析コンポーネントに送信し、前記更新された設計モデルが基準を満足するまで上記(ii)~(iv)を1回以上繰り返すステップと、
(vi)前記更新された設計モデルに基づいて前記複数の構造のうちの1つ以上の構造を3次元(3D)プリンタが付加製造するためのプリント情報を決定するステップと、
を含む、方法。 - 前記情報を解析するステップは、コンピュータ支援エンジニアリング(CAE)モデルに基づいて前記情報を解析することを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記解析コンポーネントは、第1の解析コンポーネントおよび第2の解析コンポーネントを含み、
前記第1の解析コンポーネントは、少なくとも、空力コンポーネント、熱コンポーネント、剛性コンポーネント、騒音・振動・ハーシュネス(NVH)コンポーネント、環境影響コンポーネント、付加製造コンポーネント、耐衝撃性コンポーネント、車両力学コンポーネント、複合材料コンポーネント、ノード位置コンポーネント、商用オフザシェルフ(COTS)部品コンポーネント、耐久性コンポーネント、またはコストコンポーネントを含み、
前記第2の解析コンポーネントは、少なくとも、前記空力コンポーネント、前記熱コンポーネント、前記剛性コンポーネント、前記NVHコンポーネント、前記環境影響コンポーネント、前記付加製造コンポーネント、前記耐衝撃性コンポーネント、前記車両力学コンポーネント、前記複合材料コンポーネント、前記ノード位置コンポーネント、前記COTS部品コンポーネント、前記耐久性コンポーネント、または前記コストコンポーネントのうちの別のコンポーネントを含む、請求項13に記載の方法。 - 前記プリント情報は、粉体床溶融プリント情報を含む、請求項13に記載の方法。
- 前記情報を解析することは、前記設計モデルのトポロジの階層レベルに基づく、請求項13に記載の方法。
- 前記階層レベルのうちの第1の階層レベルは、ノード構造の材料組成を解析することを含み、前記階層レベルのうちの第2の階層レベルは、前記ノード構造の形状を解析することを含み、前記階層レベルのうちの第3の階層レベルは、1つ以上の他のノード構造に対する前記ノード構造の配置を解析することを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記解析コンポーネントによって前記情報を解析することは、並列して実行される、請求項13に記載の方法。
- 前記方法は、ユーザから入力を受信するステップをさらに含み、前記基準は、前記ユーザ入力に基づく、請求項13に記載の方法。
- 前記入力は、前記車両の性能特性を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記入力は、前記車両の車両タイプを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記基準は、前記車両の、政府により規制された標準に基づく、請求項13に記載の方法。
- 前記方法は、COTS部品のデータベースから1つ以上のCOTS部品を選択するステップをさらに含み、前記更新された設計モデルは、前記データベースからの前記1つ以上のCOTS部品を含み、その結果、前記プリント情報は、前記1つ以上のCOTS部品をプリントするプリント情報を除く、請求項13に記載の方法。
- 付加製造のためのコンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、
(i)車両の複数の構造の設計モデルに基づく情報を複数の解析コンポーネントに送信することと、
(ii)解析された情報を前記解析コンポーネントから受信することであって、各解析コンポーネントは、他の解析コンポーネントと異なる解析ファクタに基づいて前記情報を解析する、ことと、
(iii)前記解析された情報に基づいて前記設計モデルを更新することと、
(iv)前記更新された設計モデルが基準を満足するかどうかを判断することと、
(v)前記更新された設計モデルが前記基準を満足しなければ、前記更新された設計モデルに基づく情報を前記解析コンポーネントに送信し、前記更新された設計モデルが基準を満足するまで上記(ii)~(iv)を1回以上繰り返すことと、
(vi)前記更新された設計モデルに基づいて前記複数の構造のうちの1つ以上の構造を3次元(3D)プリンタが付加製造するためのプリント情報を決定することと、
を実行するために実行可能である、非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記情報を解析することは、コンピュータ支援エンジニアリング(CAE)モデルに基づいて前記情報を解析することを含む、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記解析コンポーネントは、第1の解析コンポーネントおよび第2の解析コンポーネントを含み、
前記第1の解析コンポーネントは、少なくとも、空力コンポーネント、熱コンポーネント、剛性コンポーネント、騒音・振動・ハーシュネス(NVH)コンポーネント、環境影響コンポーネント、付加製造コンポーネント、耐衝撃性コンポーネント、車両力学コンポーネント、複合材料コンポーネント、ノード位置コンポーネント、商用オフザシェルフ(COTS)部品コンポーネント、耐久性コンポーネント、またはコストコンポーネントを含み、
前記第2の解析コンポーネントは、少なくとも、前記空力コンポーネント、前記熱コンポーネント、前記剛性コンポーネント、前記NVHコンポーネント、前記環境影響コンポーネント、前記付加製造コンポーネント、前記耐衝撃性コンポーネント、前記車両力学コンポーネント、前記複合材料コンポーネント、前記ノード位置コンポーネント、前記COTS部品コンポーネント、前記耐久性コンポーネント、または前記コストコンポーネントのうちの別のコンポーネントを含む、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記プリント情報は、粉体床溶融プリント情報を含む、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記情報を解析することは、前記設計モデルのトポロジの階層レベルに基づく、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記階層レベルのうちの第1の階層レベルは、ノード構造の材料組成を解析することを含み、前記階層レベルのうちの第2の階層レベルは、前記ノード構造の形状を解析することを含み、前記階層レベルのうちの第3の階層レベルは、1つ以上の他のノード構造に対する前記ノード構造の配置を解析することを含む、請求項29に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記解析コンポーネントによって前記情報を解析することは、並列して実行される、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記命令はさらに、ユーザから入力を受信することを実行するために実行可能であり、前記基準は、前記ユーザ入力に基づく、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記入力は、前記車両の性能特性を含む、請求項32に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記入力は、前記車両の車両タイプを含む、請求項32に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記基準は、前記車両の、政府により規制された標準に基づく、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記命令はさらに、COTS部品のデータベースから1つ以上のCOTS部品を選択することを実行するために実行可能であり、前記更新された設計モデルは、前記データベースからの前記1つ以上のCOTS部品を含み、その結果、前記プリント情報は、前記1つ以上のCOTS部品をプリントするプリント情報を除く、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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