马路科技工业设计软件：驱动复杂结构设计从数学构想走向实体制造

马路科技重磅推出漫格科技联合协同高科，以一款复杂换热结构样件验证了 VoxelDance Additive（VDA），它是将设计、打印过程仿真到数据准备的一套完整流程。

增材制造的优势之一，是能够实现传统制造方式难以加工的复杂结构，这对设计软件提出了更高的要求。高密度内部结构、复杂曲面和精细表面特征，不仅增加了建模与数据处理的难度，也为后续的支撑设计、过程仿真和制造准备带来了挑战。

探索复杂结构设计

面向换热与散热应用，复杂结构的设计思路不仅限于 TPMS（三周期极小曲面），也可以从空间填充曲线，以及分形几何等数学方法中获得启发。通过参数控制，工程师能够探索不同的空间布局，在有限体积内组织密集的薄壁与潜在换热界面。

该样件以滑油换热器为结构参考，内部借鉴 Hilbert（希尔伯特） 空间填充曲线的空间组织思想，通过连续折返的路径构建高密度薄壁结构，将流体均匀分流导热。设计重点在于：利用折返与排列规则组织内部空间，并根据主体形态、壁厚和间距要求调整几何布局。

对于换热器类零件，这类结构为紧凑化设计提供了可能：通过隐式建模，在有限空间内增大流体接触表面积，为流体与壁面之间的热交换创造条件。具体的换热表现，则需要结合流道布局、流动阻力和实际工况进一步评估。

精细表面纹理

在 VDA 中，工程师通过隐式建模与参数变换组织纹理形态，将波纹的疏密与空间分布纳入可调整的全局参数生成逻辑。通过改变相关参数，探索不同的表面效果。零件外表面引入了多中心连续波纹状三维纹理。密集的维诺多边形分隔线与沟槽沿主体曲面延展，并在局部形成中心距离sin值起伏回环与转向，使表面呈现具有连续变化的辅助散热细节纹理。

从设计构想到可编辑的参数化模型

在前期设计中，工程师通过AI辅助，结合软件内置的方程和数据接口，将复杂几何结构和数学表达通过VDA设计逻辑，转化为可编辑的参数化模型。

数学函数、参数变换与场函数等方法，为复杂几何提供了可计算的表达方式；节点化设计则将相关的生成与处理步骤连接起来，使结构形态、壁厚、间距和排列关系能够被统一控制。当设计需要调整时，工程师可以通过修改参数更新整体结构，无需逐个修改大量独立特征。

从设计进入工程验证

打印前，针对该样件的复杂薄壁结构和高密度几何特征，首先在 VDA 中完成支撑设计。在确定基本工艺方案后，进一步通过 VDA的仿真模块进行增材制造过程仿真，在实际打印前预测零件在逐层成形过程中的温度分布、位移与整体变形趋势，并观察高热累积区域、局部刚度差异以及支撑约束对最终成形结果的影响。 

对于这类高复杂度结构，仿真的价值是把潜在制造问题提前暴露出来。工程师可以根据仿真结果进一步评估打印方向、支撑方案及局部工艺设置是否合理，并在进入正式制造前完成必要调整。

马路科技 VoxelDance Additive将设计、仿真与打印准备贯穿在同一软件体系中，使复杂模型可以沿统一的数据链路继续向下游传递，减少不同软件之间反复转换、重新处理和数据离散带来的额外负担。最终，这一高复杂度数字模型通过增材制造转化为实体样件，完成从复杂结构设计、工程验证到实际制造的完整流程。

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