Le logiciel nTop agit comme un moteur de calcul spécialisé pour la conception de semelles intermédiaires de chaussures haute performance grâce à la génération avancée de treillis. Il utilise la modélisation implicite pour donner aux concepteurs un contrôle précis sur les géométries complexes — en particulier les surfaces minimales périodiques triplement (TPMS) et les unités graphiques — permettant la création de structures difficiles, voire impossibles, à définir avec les logiciels de CAO traditionnels.
La capacité distinctive du logiciel est la création de matériaux à gradient fonctionnel. En permettant aux ingénieurs de faire varier spatialement les paramètres du treillis tels que l'épaisseur des parois et la taille des cellules, nTop transforme un matériau unique en un système mécanique accordé avec des zones d'amorti et de soutien personnalisées.
La puissance de la modélisation implicite
Surmonter les limites de la CAO
Les logiciels de conception traditionnels reposent sur des représentations de limites (B-rep), qui peinent à traiter les milliers de surfaces présentes dans une structure en treillis.
nTop utilise la modélisation implicite, une approche mathématique qui représente la géométrie comme un champ 3D continu.
Cela permet au logiciel de gérer des architectures de semelles intermédiaires complexes sans les plantages de calcul courants dans les outils de CAO standard.
Contrôle géométrique précis
Le logiciel offre un contrôle granulaire sur les éléments fondamentaux de la semelle intermédiaire.
Les concepteurs peuvent sélectionner des types d'unités de treillis spécifiques, y compris les TPMS (surfaces minimales périodiques triplement) et les unités graphiques.
Ces structures offrent un retour d'énergie et une résistance à la fatigue supérieurs par rapport aux mousses solides standard.
Création de matériaux à gradient fonctionnel
Distribution spatiale
Un rôle clé de nTop dans la conception de chaussures est de définir la distribution spatiale du treillis.
Plutôt qu'une structure uniforme, le logiciel permet au treillis de se métamorphoser de manière transparente sur la forme du pied.
Cela garantit que la structure en treillis s'aligne parfaitement avec la carte de pression du pied.
Ajustement de l'épaisseur des parois
Le logiciel permet la modulation de l'épaisseur des parois du treillis à un niveau microscopique.
Des parois plus épaisses peuvent être appliquées au talon pour la stabilité aux chocs, tandis que des parois plus fines sont utilisées à l'avant-pied pour la flexibilité.
Cette capacité crée un "gradient fonctionnel", modifiant les caractéristiques de performance de la chaussure sans modifier le matériau de base.
Personnalisation finement ajustée
nTop facilite un niveau de liberté de conception indisponible dans les processus de moulage ou d'usinage traditionnels.
Les ingénieurs peuvent manipuler les dimensions des unités pour ajuster les performances mécaniques de la semelle intermédiaire.
Cela se traduit par un produit optimisé pour des mouvements athlétiques spécifiques ou des données biométriques.
Comprendre les compromis
Gestion de la complexité
Bien que nTop offre une immense liberté, la complexité de la géométrie implicite peut être abstraite.
Les ingénieurs doivent passer de la pensée en termes de surfaces explicites (arêtes et faces) à la pensée en termes de champs et de règles mathématiques.
Cela nécessite un changement fondamental dans l'approche de conception par rapport aux anciens flux de travail de conception de chaussures.
Dépendance à la fabrication avancée
Les treillis complexes conçus dans nTop, en particulier ceux avec des densités variables et des dépouilles, sont souvent impossibles à fabriquer par moulage par injection traditionnel.
La réalisation de ces conceptions nécessite généralement la fabrication additive (impression 3D).
Par conséquent, l'utilité du logiciel est étroitement liée à la disponibilité de matériel d'impression 3D de qualité de production.
Faire le bon choix pour votre objectif
Pour maximiser la valeur de nTop dans votre projet de chaussures, alignez votre stratégie de conception sur les besoins mécaniques spécifiques de l'athlète.
- Si votre objectif principal est le confort localisé : Utilisez des gradients fonctionnels pour adoucir la densité du treillis dans les zones de haute pression telles que les têtes métatarsiennes.
- Si votre objectif principal est la stabilité structurelle : Augmentez l'épaisseur des parois du treillis et les dimensions des unités dans l'arche médiale pour fournir un soutien rigide sans ajouter de composants distincts lourds.
En maîtrisant la manipulation spatiale des paramètres du treillis, vous transformez la semelle intermédiaire en un dispositif mécanique programmable adapté à la biomécanique humaine.
Tableau récapitulatif :
| Rôle clé de nTop |
|---|
| Modélisation implicite |
| Matériaux à gradient fonctionnel |
| Contrôle géométrique précis |
| Personnalisation finement ajustée |
| Permet la fabrication avancée |
| Avantage pour la conception de semelles intermédiaires de chaussures |
|---|
| Permet des géométries de treillis complexes inaccessibles par la CAO traditionnelle, évitant les plantages. |
| Crée des zones d'amorti et de soutien personnalisées en variant spatialement les paramètres du treillis. |
| Conçoit des unités TPMS/graphiques haute performance pour un retour d'énergie et une résistance à la fatigue supérieurs. |
| Optimise les semelles intermédiaires pour des mouvements athlétiques spécifiques ou des données biométriques, obtenant des performances uniques. |
| Conçoit des structures complexes réalisables uniquement avec la fabrication additive (impression 3D). |
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Références
- Mohammad Javad Hooshmand, Mohammad Abu Hasan Khondoker. Machine Learning Algorithms for Predicting Mechanical Stiffness of Lattice Structure-Based Polymer Foam. DOI: 10.3390/ma16227173
Cet article est également basé sur des informations techniques de 3515 Base de Connaissances .
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