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LXDesigner
功能

18 个模块,覆盖从几何到制造

共 685 个功能节点、87 个子分类,另有 192 个类型与 72 个枚举。核心是隐式建模与晶格点阵——它让「数千种方案」从口号变成可行的工作方式。

18 个模块685 个功能节点192 个类型72 个枚举2726 个实现文件
关于功能数量 本页数字采用规格书**声明的官方口径**:685 个功能节点、87 个子分类、192 个类型、72 个枚举。
需要说明的是,该统计表的「合计」行与其「逐行明细相加」并不一致 (Blocks:README 声明 685,但统计表逐行相加为 675(差 10);子分类:README 声明 87,但统计表逐行相加为 90(差 -3))。逐行重算的结果是675 个功能节点、90 个子分类。 两处差异都在上游文档里,本页如实列出,未作抹平。
核心能力

从实心到多孔

点阵不是把孔挖出来,而是用数学定义的周期性结构替换实心材料——这带来减重,同时保住强度与刚度。

晶格点阵Lattices

晶格模块是LXDesigner的核心差异化功能,提供从单胞定义→胞元映射分布→晶格生成的完整晶格设计工作流。支持周期性晶格、随机晶格、共形晶格等多种类型,是增材制造轻量化设计的关键工具。

43 个功能节点6 个子分类占比 6.3%

它解决的行业痛点

  • 传统CAD无法创建真实晶格: 只能做布尔阵列,无法处理百万级单元的拓扑优化结果
  • 晶格设计流程断裂: 单元定义→分布→生成→分析需要多个工具,数据格式不兼容
  • 缺乏制造约束集成: 设计的晶格可能无法打印(特征尺寸过小、支撑无法触及)
  • 无限晶格类型:支持杆状、三周期最小曲面、片状、随机4大类20+种单元
  • 场驱动分布:通过标量场控制晶格密度/厚度/方向的空间变化
  • 共形映射:将晶格精确贴合到复杂曲面,保持表面质量
  • 制造就绪:自动验证最小特征尺寸、悬垂角度等可打印性约束

典型使用场景

轻量化工程师

设计航空支架的晶格填充以减少70%重量

生物医疗工程师

设计多孔钛合金植入物促进骨组织长入

热管理工程师

设计晶格热交换器以增加散热面积10倍

研发工程师

研究新型架构材料的力学性能

支撑点阵的完整模块体系

点阵不是孤立功能——它依赖建模、场与数学模块提供参数化能力,再把结果交给仿真与制造。

55 节点 · 4 子分类

创建Create

Create模块是LXDesigner的基础几何构建层,提供所有原始几何体、参考坐标系、曲线和颜色的创建能力。它是整个产品工作流的起点——用户通过Create模块构建基础几何元素,再通过Modeling/晶格等模块进行加工。

  • 统一的语言:通过场统一几何建模、仿真和制造
  • 无限复杂性:隐式建模支持任意复杂的几何拓扑
  • 参数化驱动:所有几何体完全参数化,支持设计探索和优化
  • GPU加速:利用现代GPU实现实时几何评估
64 节点 · 5 子分类

建模Modeling

Modeling模块是LXDesigner的核心几何处理引擎,提供布尔运算、几何操作、评估计算、空间映射和CAD工具。它将Create模块创建的基础几何体加工成复杂的设计形状,是连接"创建"与"分析/优化"的关键桥梁。

  • 隐式布尔革命:首次实现支持Rounded/Continuous/Chamfered混合类型的隐式体布尔运算
  • GPU加速评估:所有64个功能节点均支持GPU并行计算,复杂操作<100ms
  • 场驱动几何:通过标量场驱动偏移、倒角半径、壳体厚度等参数
  • CAD互操作:支持导入CAD Body的修复、简化、网格处理
23 节点 · 4 子分类

场Fields

场模块提供空间变化数据的定义和操作能力,是实现参数化、变密度、数据驱动设计的核心。标量场和向量场可以驱动晶格厚度、偏移量、材料属性等参数的空间变化。场模块是LXDesigner中连接几何建模与数据驱动设计的桥梁。

  • 统一数据模型:所有空间变化的数据(几何/材料/物理场)都用场表示,消除格式转换
  • 数学运算丰富:支持加减乘除、插值、梯度、积分等20+种场运算
  • 多源融合:从点数据、CAD曲面、仿真结果、图像等多源生成场
  • GPU加速评估:场值查询和可视化实时响应(<10ms)
48 节点 · 9 子分类

设计分析Design Analysis

设计分析模块是LXDesigner的内置FEA仿真引擎,提供从网格生成→模型装配→载荷/约束→求解→后处理的完整仿真工作流。支持静力、模态、屈曲、热分析,是验证设计性能的核心工具。

  • 快速求解:典型静力分析<30秒(vs传统软件数分钟至数小时)
  • 设计闭环:仿真结果直接反馈为场函数,驱动几何修改或优化
  • 多物理场:支持静力/模态/屈曲/热分析及耦合
  • 几何变更代价大:每次设计修改都需要重新划分网格和重新求解
95 节点 · 8 子分类

结构仿真Structures

Structures模块是LXDesigner的专业级结构仿真平台,提供比设计分析更完整的FEA功能集,包括

  • 工业级求解精度:支持静力/模态/屈曲/热+均匀化5类分析,误差<3%(vs商业软件)
  • 丰富材料库:17种材料属性定义(各向同性/正交各向异性/各向异性 + 壳/梁/点)
  • CAE互操作:完整支持ABAQUS INP/ANSYS CDB/NASTRAN BDF等主流格式
  • 虚拟域技术:5.23.0+版本支持的Virtual Domain功能实现超大规模问题求解
41 节点 · 6 子分类

优化Optimization

Optimization模块提供拓扑优化和场优化能力,是LXDesigner实现生成式设计的核心。支持SIMP拓扑优化和参数化晶格/壳体场优化,可自动生成最优材料分布方案。包含16种约束类型(含制造约束)、11种设计响应、2种优化求解器和7种参数化域。

  • 双路径优化:SIMP拓扑优化(连续体)+ 参数化场优化(离散域),覆盖所有应用场景
  • 16种约束类型:包括体积分数、位移、应力、频率、制造约束(如最小成员尺寸、挤出方向)
  • 11种设计响应:柔度、体积、应力、位移、频率、Buckling等
  • GPU加速求解:大规模问题(100万自由度)求解时间<5分钟
24 节点 · 4 子分类

轻量化Lightweighting

轻量化模块提供一键式轻量化设计能力,将壳体+填充+加强筋等常见轻量化模式封装为高级功能节点,大幅简化轻量化设计流程。该模块是LXDesigner最核心的应用模块之一,覆盖从简单壳体到复杂变密度晶格填充的全谱系轻量化方案。

  • 一键式操作:将数十个底层功能节点组合为单一高级功能节点,降低使用门槛90%
  • 全谱系覆盖:从简单壳体到复杂变密度晶格填充,覆盖所有轻量化场景
  • 智能默认值:内置行业最佳实践的参数默认值,新手也能得到好结果
33 节点 · 3 子分类

架构材料Architected Materials

架构材料模块提供微结构材料设计能力,包括纹理化和晶格化,用于创建具有特定力学性能的架构材料。该模块是LXDesigner隐式建模技术的核心应用之一,通过控制微观结构拓扑实现宏观性能的可编程设计。

  • 可编程材料性能:通过控制微观结构拓扑实现宏观性能的精确设计
  • 双路径设计:纹理化(连续变化)+ 晶格化(离散单元)覆盖所有需求
  • 均质化集成:自动计算等效材料属性用于宏观仿真
  • 制造就绪:直接输出可打印的微结构几何体
28 节点 · 4 子分类

增材制造Additive Manufacturing

增材制造模块提供3D打印数据准备能力,包括构建准备、构建体积、导出和材料缩减。该模块是LXDesigner从设计到制造的关键桥梁,将隐式建模生成的复杂几何体转化为可打印的机器指令。

  • 全工艺链支持:SLM/LPBF/EBM/SLS/FDM/DED等6种主流3D打印技术
  • 智能定向算法:基于Fibonacci球面采样的自动最优方向搜索(最小支撑/最小高度/平衡模式)
  • 高级支撑生成:Tree Supports/功能节点 Supports/Line Supports多种策略,支持自定义参数
  • 原生切片格式:直接输出CLI/CLF/ABF/SSL等机器原生格式,无需第三方切片软件
28 节点 · 5 子分类

制造Manufacturing

制造模块

  • 多工艺支持:AM切片/CNC车削/铸造/通用格式,一个平台覆盖所有主要制造方式
  • 高级切片操作:偏移/裁剪/合并/布尔/简化等20+种切片后处理
  • 扫描策略控制:Hatch 功能节点定义激光/电子束扫描路径参数
  • 多厂商兼容:EOS/Renishaw/Arcam/Stratasys/SLM Solutions等主流机器原生格式
62 节点 · 6 子分类

数学Math

Math模块是LXDesigner的数学运算基础层,提供常量定义、逻辑运算、标量运算、三角函数、向量运算和工具函数。它是所有参数化设计、场操作和仿真的计算基石——几乎所有工作流都依赖Math模块进行数值计算。

  • 完整数学库:62个功能节点覆盖算术/逻辑/三角/向量/列表/统计运算
  • 类型安全:强类型系统防止运行时错误,编译期即可发现问题
  • GPU加速:大规模数组运算自动利用GPU并行
  • 可视化调试:中间结果实时预览,便于调试复杂表达式
54 节点 · 5 子分类

工具与数据交换Utilities

Utilities模块提供文件I/O、格式转换、笔记本交互、属性查询和几何选择等通用工具能力,是所有其他模块的基础支撑层。该模块确保数据在不同表示之间无缝流转,并为用户提供高效的交互和查询手段。

  • US-13.1:作为设计工程师,我想将Mesh网格(如扫描获得的STL)转换为隐式体以便进行布尔运算和场驱动设计
  • Priority:P0 (Must Have)
  • Dependencies:Shared模块定义类型系统
  • US-13.2:作为制造工程师,我想将隐式体导出为高精度Mesh(STL/OBJ)以便发送给3D打印机或CAM软件

实验性能力

这些模块已可用,但仍在打磨稳定性与边界情况。适合愿意承担一定试错成本、换取早期能力的团队。

实验性

实验性功能Beta

Beta模块包含LXDesigner平台中实验性功能,覆盖9个子分类:Create、晶格、Analysis Exchange、Simulation、Topology Optimization、Utilities、Manufacturing、Math、Modeling。这些功能经过初步验证但尚未达到生产级稳定性,功能API和行为可能在未来版本中变更。Beta模块是LXDesigner创新功能的前沿阵地,为用户提供提前体验和反馈的渠道。

  • US-14.1:作为参数化设计师,我想使用If-Else 功能节点实现条件分支逻辑以便根据设计约束自动选择不同的几何方案
  • Priority:P0 (Must Have)
  • Dependencies:Math模块提供逻辑运算支持
实验性

流体Fluids

流体模块

  • LBM方法优势:自然适合复杂几何(如晶格/多孔介质),无需复杂网格
  • GPU加速求解:利用NVIDIA CUDA实现实时或近实时的流体仿真
  • 设计闭环:流场结果可直接驱动几何优化(如冷却通道形状优化)
实验性

参数优化Parameter Optimization

参数优化模块

  • US-16.1:作为轻量化工程师,我想定义多目标优化问题(最小化质量+最大化一阶固有频率)以便找到Pareto最优解集
  • Priority:P0 (Must Have)
  • Dependencies:晶格模块提供设计参数, Design-Analysis提供目标函数
实验性

加强筋设计Rib Design

加强筋设计模块提供加强筋/肋板设计能力,在零件表面生成结构化的加强筋网络,用于注塑件和钣金件的刚度增强。该模块将加强筋设计流程从手动建模简化为参数化自动生成,支持平面投影、圆柱投影、扫掠投影和CAD面投影等多种筋布局策略。

  • US-17.1:作为注塑件设计师,我想选择2D 单胞(如Triangular)并通过Planar Projection投射到平板零件表面以便自动生成三角形网格状加强筋
  • Priority:P0 (Must Have)
  • Dependencies:Create模块提供基础几何体
工程基础

工程基础Shared

Shared模块是LXDesigner平台的类型系统基石,定义了所有跨模块共享的数据类型、类型兼容性规则、序列化格式和版本控制策略。它不是功能模块——不包含可放置的运算功能节点,而是整个平台数据流的元定义层。

这一层不直接面向操作,但它定义了所有模块共用的数据契约—— 功能节点之间的连接、参数的传递、工程文件的保存与读取都依赖它。

不在范围内:不重写01-17算法;不根据样本文件名增加功能;不臆测bin/ctr内部几何布局;不以open.relativePath代替节点ID;没有真实编码器和NT实机验证时,不宣称可生成任意专有几何缓存。
包含树:容器→段→嵌套段,以及根Group对Notebook可见项的有序包含。
依赖图:inputs[].instanceId引用同一函数作用域中的节点,modelInputIdx引用公开输入,propchain保存属性链。
AC-PROJ-001:顶层段顺序与目录index一致;范围重叠或越界时拒绝加载并定位目录项。
AC-PROJ-002:函数作用域根唯一;保存前拒绝重复ID、非哨兵悬空引用和非法依赖环。

模块之间怎么协作

每一步的输出都是下一步的输入。改一个参数,后续自动重算——这是能跑数千种方案的前提。

01

创建

基本体、曲线与参考坐标系

02

建模

布尔、变换与偏移运算

03

晶格

单胞映射与点阵填充

04

场

驱动密度、厚度与方向

05

仿真与制造

网格、分析、切片与导出

把设计空间打开

下载 LXDesigner,用一段几何逻辑替代重复建模,把时间留给真正需要判断的决策。