by Carlos González

Proyectos de diseño generativo de acceso libre con Grasshopper y Fusion 360

¿Qué es el diseño generativo?

Para un material dado y un conjunto de geometrías a conectar o evitar, un programa genera una estructura óptima para un conjunto de solicitaciones mecánicas. Para una misma geometría inicial y solicitaciones, distintos materiales generan estructuras muy distintas.

📖 Leer la introducción al diseño generativo 📄 Justificación teórica — nivel avanzado

Fusion 360 — diseño generativo

Dron de aluminio
Chasis de dron para fabricación aditiva

Dron de aluminio

Chasis de dron carenado autoportante. Los brazos están optimizados para su construcción en AlSi10 mediante diseño generativo; el chasis se ha diseñado en Fusion 360. Consta de tapa inferior y tapa superior atornilladas.

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Especificaciones
PropiedadDatoUnidad
Masa260.3g
Coste195.67€
Rendimiento de fabricación aditiva0.56
Coste de materia prima134€/kg
Tiempo de fabricación260.31h
Método de fabricaciónDMLS
MaterialAlSi10
Densidad2.59g/cm³
Volumen de pieza98.08cm³
Galería
Dron de aluminio 1Dron de aluminio 2Dron de aluminio 3
Dron de titanio
Chasis de dron para fabricación aditiva

Dron de titanio

Chasis monopieza de aleación de titanio, brazo de cuatro secciones diseñado mediante optimización topológica para aleación Ti6Al4V, cuerpo del chasis aligerado mediante panel de abeja.

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Especificaciones
PropiedadDatoUnidad
Masa186.18g
Coste161.37€
Rendimiento de fabricación aditiva0.67
Coste de materia prima542.5€/kg
Tiempo de fabricación186.19h
Método de fabricaciónDMLS
MaterialTi6Al4V
Densidad4.41g/cm³
Volumen de pieza61.97cm³
Galería
Dron de titanio 1Dron de titanio 2Dron de titanio 3
Dron de titanio ligero
Chasis de dron para fabricación aditiva

Dron de titanio ligero

Chasis de dron extremadamente ligero, diseñado específicamente para la aleación Ti64 mediante diseño generativo de segundo orden — esto significa que existe una preforma base.

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Especificaciones
PropiedadDatoUnidad
Masa110.55g
Coste180.34€
Rendimiento de fabricación aditiva0.46
Coste de materia prima542.5€/kg
Tiempo de fabricación110.56h
Método de fabricaciónDMLS
MaterialTi6Al4V
Densidad4.41g/cm³
Volumen de pieza53.74cm³
Galería
Dron de titanio ligero 1Dron de titanio ligero 2Dron de titanio ligero 3Dron de titanio ligero 4
Dron de ABS
Chasis de dron para fabricación aditiva

Dron de ABS

Chasis de dron carenado autoportante. Los brazos están optimizados para su construcción en ABS mediante diseño generativo; el chasis se ha diseñado en Fusion 360. Consta de tapa inferior y tapa superior atornilladas.

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Especificaciones
PropiedadDatoUnidad
Masa109.1g
Coste3.71€
Rendimiento de fabricación aditiva0.58
Coste de materia prima20€/kg
Tiempo de fabricación109.11h
Método de fabricaciónDMLS
MaterialABS
Densidad1.05g/cm³
Volumen de pieza102.9cm³
Galería
Dron de ABS 1Dron de ABS 2Dron de ABS 3Dron de ABS 4Dron de ABS 5

Grasshopper — diseño paramétrico

Domo de Fuller con Anemone para el control del bucle
Iteración de Fuller en Grasshopper

Domo de Fuller con Anemone para el control del bucle

Generación de un domo de Richard Buckminster Fuller. Frecuencia n ≤ 5. Anemone es un plugin de Grasshopper para iterar bloques.

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Domo de Fuller con Anemone para el control del bucle 1Domo de Fuller con Anemone para el control del bucle 2Domo de Fuller con Anemone para el control del bucle 3Domo de Fuller con Anemone para el control del bucle 4Domo de Fuller con Anemone para el control del bucle 5
Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA
Hidrofoil paramétrico

Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA

El perfil se genera en XFLR5 y se exporta a .dat; Grasshopper lo lee desde la ruta. Se pueden controlar los ángulos progresivos de ataque (inicial, final, medio) y el diedro.

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Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA 1Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA 2Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA 3Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA 4Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA 5Hidrofoil paramétrico desde un perfil NACA 6
Cubierta autoportante con el solver Kangaroo
Form finding con Grasshopper

Cubierta autoportante con el solver Kangaroo

Se crea una malla con un solver físico de muelles y gravedad. Se pueden ajustar K y g del sistema hasta encontrar la malla deseada; el diseño se parametriza con Grasshopper y Weaverbird.

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Cubierta autoportante con el solver Kangaroo 1Cubierta autoportante con el solver Kangaroo 3Cubierta autoportante con el solver Kangaroo 4Cubierta autoportante con el solver Kangaroo 5

Mi proyecto de fin de grado en ETSII UNED

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