أخبار ar.wedoany.com، أصدر فريق بحثي من جامعة كولورادو بولدر (University of Colorado Boulder) أداة تصميم مفتوحة المصدر تُعرف باسم OpenVCAD، تتيح للمهندسين دمج مواد متعددة بسلاسة داخل جسم واحد مطبوع ثلاثي الأبعاد، مما يوفر وسيلة تصميم جديدة للتصنيع الإضافي متعدد المواد. طوّر هذه الأداة تشارلز وايد (Charles Wade)، طالب دكتوراه في قسم علوم الحاسوب بالجامعة، وذلك باستخدام الدوال والكود البرمجي لرسم الشكل الهندسي للجسم وتوزيع المواد المختلفة في الفضاء ثلاثي الأبعاد في آن واحد.
تم تطوير OpenVCAD في مختبر حساب تجميع المواد (Matter Assembly Computation Lab) بقيادة الأستاذ المساعد روبرت ماكوردي (Robert MacCurdy) من قسم الهندسة الميكانيكية بول إم رادي (Paul M. Rady Department of Mechanical Engineering) بالجامعة. وقد نُشرت ورقة بحثية في 13 أكتوبر في مجلة "التصنيع الإضافي" (Additive Manufacturing) تستعرض أداة التصميم هذه وإمكانيات تطبيقها. يقول ماكوردي إنه قبل ظهور OpenVCAD، كان هناك تاريخ طويل من الأبحاث في التصميم متعدد المواد، لكن التكلفة المرتبطة بكتابة كود مخصص لكل مشروع كانت تعيق المهندسين عن إجراء المزيد من التصاميم؛ وبفضل OpenVCAD، أنجز الفريق هذه الأعمال الأساسية دفعة واحدة، مما وفر بنية تحتية مدمجة للتصميم متعدد المواد ذي التباين المكاني. عادةً ما تمثل برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) التقليدية الأجسام كأسطح حدودية، وتفترض افتراضيًا أن الجزء الداخلي من السطح يتكون من مادة واحدة، مما يجعل تصميم المواد المتدرجة، مثل نعل حذاء يتغير صلابته تدريجيًا من الصلابة في الأسفل إلى النعومة في الأعلى، أمرًا بالغ الصعوبة.
تشبه حزمة البرامج التي طورها وايد مجموعة من الأدوات الملائمة، حيث تتيح للمستخدمين دمج الدوال المعقدة بسهولة وتعيينها كخصائص مادية للأجسام في الطابعة ثلاثية الأبعاد. يقول وايد إن OpenVCAD هي أول أداة تصميم متعددة المواد تعتمد على الكود البرمجي ومتاحة على نطاق واسع، فعلى عكس برامج CAD التقليدية التي تتطلب إعادة رسم الشكل لكل تغيير ولا يمكنها تمثيل المواد المتدرجة، يمكن للمستخدمين من خلال تغيير متغير صغير مشاهدة تحديث التصميم بأكمله. توضح الورقة البحثية تطبيق الأداة على مجموعة متنوعة من الطابعات ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك طابعة في مختبر ماكوردي قادرة على طباعة ما يصل إلى خمس مواد في وقت واحد. يعتقد الفريق البحثي أن OpenVCAD لها تأثير واسع على المجتمع الهندسي، حيث يمكنها مساعدة الباحثين في تصميم أجسام مناسبة لمجالات متعددة مثل نماذج التدريب الجراحي، والمشغلات المرنة للروبوتات اللينة، ومحاكاة الهياكل المعقدة متعددة المواد. كما تتيح الأداة تطبيق خصائص ميكانيكية محددة على أجزاء معينة من الهياكل الشبكية لتحقيق تصاميم أكثر تعقيدًا.
OpenVCAD هي أداة مفتوحة المصدر بالكامل، ومزودة بتطبيق بلغة بايثون (Python)، مما يسمح للمستخدمين باستيراد مكتبة الكود البرمجي بسهولة. يقول وايد إن الفريق يأمل في أن تُستخدم الأداة على نطاق واسع، وهي تمتلك حاليًا قاعدة مستخدمين متزايدة من الباحثين الخارجيين من مؤسسات أخرى.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
