Bionik inspiriert Konstruktion: SolidThinking Inspire

Mit SolidThinking hat Altair ein System im Programm, das die Phase der Ideenfindung mit CAD- und CAE-Tools unterstützt. Neben dem Modelliersystem Evolve ist Inspire der zweite Bestandteil des Pakets. Inspire optimiert die Geometrie von 3D-Modellen aus Evolve und anderen 3D-Systemen. So lassen sich sehr schnell Ideen in dreidimensionale Modelle umsetzen und die Geometrieoptimierung als Gestaltungswerkzeug einsetzen.

Inspire besitzt Schnittstellen für die üblichen Standardformate wie STL, IGES oder Step sowie zum Parasolid-Kernelformat und den Formaten von Catia, Pro/E, SolidWorks und NX. Inspire präsentiert eine ungewöhnliche, aber sehr moderne Bedienoberfläche: Das gesamte Fester stellt das Modell dar, einige wenige Buttons finden sich am oberen Rand. Nach kurzem Herumprobieren findet man heraus, dass jeder Button mehrere aktive Bereiche hat: Um beispielsweise Kräfte zu definieren, klickt man im „Loads“-Button auf die gewünschte Kraft – Auflager, Flächen-, Torsions- oder Punktbelastung. Der „Optimise“-Button zeigt mit einem grünen Fähnchen an, dass optimierte Geometrien vorliegen. Das ist nach kurzer Eingewöhnung sehr intuitiv, zum Glück sind die Buttons auch so groß, dass man die Teilebereiche gut trifft. Für die Navigation ist die rechte Maustaste zuständig, mit der man das Modell intuitiv positionieren kann.

In Inspire lassen sich auch Symmetrieebenen oder -kreise festlegen, die eine ungleichmäßige Optimierung der Geometrie verhindern. Nach Festlegung der Lasten und Bedingungen – beispielsweise 30 Prozent Gewichtsersparnis – startet die Berechnung. die Ergebnisse werden als Überlagerung von Ur- und neuer Geometrie angezeigt und lassen sich dann zurück in das CAD-System spielen, um aus der optimierten Geometrie, die immer etwas nach Knochen beziehungsweise organisch unregelmäßig aussehen, etwas Gefälligeres zu machen.

Eine interessante Methode ist die Optimierung mit Hilfe eines Bauraums: Hier definiert man vor der Optimierung lediglich eine Hüllgeometrie, die beispielsweise einen Stuhl als Klotz mit Sitzfläche und Lehne beschreibt. Diese Form lässt man nun in Inspire optimieren und erhält oft eine neue Form, die einerseits den Anforderungen an die Stabilität entspricht und an die man andererseits so vielleicht nicht gedacht hat – im Wortsinne nutzt man Inspire zur Inspiration.

Altair bietet mit SolidThinking eine ungewöhnliche Kombination aus Modellierer und Optimierer, die in der frühen Konzeptphase eines Produkts durchaus Inspiration bieten kann. Zumindest ist es möglich, statisch untaugliche Varianten sehr schnell auszuschließen. Das Bedienkonzept von Inspire ist ungewöhnlich, aber clever.