MACROSTRUCTURE TOPOLOGY GENERATION WITH PHYSICAL SIMULATION FOR COMPUTER AIDED DESIGN AND MANUFACTURING

Methods, systems, and apparatus, including medium-encoded computer program products, for computer aided design of physical structures using generative design processes, where three dimensional (3D) models of the physical structures can be produced to include lattices, hollows, holes, and combinations thereof, include: obtaining design criteria for an object; and iteratively modifying 3D topology and shape(s) for the object using generative design process(es) that employ a macrostructure representation, e.g., using level-set method(s), in combination with physical simulation(s) that place void(s) in solid region(s) or solid(s) in void region(s) of the generative model of the object; and providing a 3D model of the generative design for the object for use in manufacturing a physical structure corresponding to the object using one or more computer-controlled manufacturing systems. The providing can include generating instructions for manufacturing machine(s), which can employ various manufacturing systems and techniques, including additive, subtractive and casting manufacturing methods. L'invention concerne des procédés, des systèmes et un appareil, incluant des produits-programmes informatiques codés par un support, pour la conception assistée par ordinateur de structures physiques à l'aide de processus de conception générative, des modèles tridimensionnels (3D) des structures physiques pouvant être produits pour comprendre des réseaux, des creux, des trous et des associations de ceux-ci, consistant à : obtenir des critères de conception pour un objet; et modifier de manière itérative la topologie et la ou les formes 3D pour l'objet à l'aide d'un ou de plusieurs processus de conception générative qui utilisent une représentation de macrostructure, par exemple, à l'aide d'un ou de plusieurs procédés d'établissement de niveau, en association avec une ou plusieurs simulations physiques qui placent un ou plusieurs vides dans une ou plusieurs régions de solide ou un ou plusieurs solides dans une ou plusieurs régions de vide du modèle génératif de l'objet; et à fournir un modèle 3D de la conception générative pour l'objet en vue d'être utilisé dans la fabrication d'une structure physique correspondant à l'objet à l'aide d'un ou de plusieurs systèmes de fabrication commandés par ordinateur. La fourniture peut comprendre la génération d'instructions pour la fabrication d'une ou de plusieurs machines, qui peuvent utiliser divers systèmes et techniques de fabrication,