LED点阵外壳DIY(SolidThinking Inspire优化设计)
单位举办编程比赛,题目是走迷宫,作为组织者,需要将手动diy个电子显示点阵用于展示编程算法。硬件均可网购,如下图所示,代码自行编写,唯独没有合适的外壳,故计划采用家中闲置已久的3D打印机打印一个。
采用Inpsire软件设计外壳,由于外壳需要有一定的刚度和强度保证不被捏碎,先定义设计空间如下,设计空间充分考虑LED点阵安装空间以及最大轮廓。
加载垂直于灰色面板的载荷,模拟人手挤压力,约束底部,采用拓扑优化,目标最大刚度,约束30%设计空间体积。由于拓扑优化主要用于找到最佳传载路径,故材料,载荷参数并不需要准确数值,得到如下结果,可以看到四个角的材料去除较多,中间4个边的材料呈栅格状。
根据结果采用Inspire自带的polyNURBs进行几何重构,由于外壳的对称性,仅需要做1/4即可,考虑硬件的安装空间,在底部加上支架,结果如下:
镜像对称后即可得到完整的外壳如下:
考虑装配性,将外壳一切为二,中间接缝处设计凸台、凹槽用于定位,采用家用3D打印机打印。安装时先将点阵显示器装入上部槽中,然后通过4个铜柱螺丝将外壳与电路板连接,底部的镂空结构不但可以保证电路板散热,还能防止外部碰撞。
最终通过软硬件结合,一个diy无线点阵显示器完成了。可以用手机连接操控显示,用Inspire优化出的外壳轻巧,PolyNURBS功能生成的曲面科技感十足。
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