項目介紹 

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

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

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

    挑戰 

    該工作室現在包括從設計、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，數字化及工程設計是其設計方法和理念的重要部分。 

    總監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利用業界領先的OptiStruct技術可以幫助產品設計師輕松快速地生成和研究有效的結構概念。傳統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根據表面載荷分布除去任何多余的材料，優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濟性的造型。利用激光燒結制造，Assa Ashuach Studios實現了更快的制造時間、更低的能源消耗。 

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

    如果改變坐載荷，則由Inspire設計出的造型也會改變，以適應和調整性能。該造型是由數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。

利用現實生活中的物理和優化的數字化設計和制造（3D打印）

    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人體內部的骨骼結構，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——拓撲優化，已經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，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你的想法。”最終的凳子概念通過OptiStruct（有限元求解器和優化工具）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。 

    節省了制造時間、重量和材料也就意味著節省了成本。 

    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展出一段時間。更多信息請訪問assaashuach.com/#femur-stool/0。