Spherene V3 是一款面向增材制造的重大软件升级，基于其专利 ADMS 自适应密度最小曲面技术，首次将结构优化扩展至流体与热管理领域。该版本引入向量场几何控制与 Flow ADMS 流体优化结构，使 3D 打印零件的内部流道在保证力学性能的同时，实现更低压降和可预测制造。Spherene V3 有效解决了长期存在的流体优化内部结构难以打印的问题，为高性能 3D 打印零件设计提供了新的工程路径。
Spherene 是一家总部位于瑞士的软件公司，专注于高性能结构设计。近日，该公司发布了 Spherene V3，这是其专利 自适应密度最小曲面（ADMS） 技术的一次重大升级。新版本将 ADMS 从单纯的结构优化扩展到几何控制领域，并引入了一种面向流动优化的曲面类型，专为在机械、热学和流体约束条件下工作的增材制造零件而设计。
从本质上看，此次发布直面了增材制造领域长期存在的一个核心难题：如何将基于仿真的流动与热设计，转化为可打印、可预测的内部几何结构。
ADMS 有何不同
工程设计正日益受到多重相互竞争需求的制约——更低的重量、可预测的力学行为，以及在不断缩小的设计空间内实现高效的热或流体性能。传统的晶格结构和减材制造方法难以同时满足这些要求，尤其是在内部流动行为与机械可靠性需要在同一零件中共存的情况下。
ADMS 正是为突破这些限制而开发的。它通过连续自适应的最小曲面，取代了均匀、重复的单元晶格结构。ADMS 不依赖重复的单元，而是根据局部需求调整壁厚和特征尺寸，同时贴合复杂的外部几何形状。这种方法能够实现接近各向同性的力学性能，并呈现逐层、渐进式的失效模式，从而在减重的同时，使结构在受载时表现出更可预测的行为。
在 Spherene V3 中，ADMS 的能力不再局限于结构优化，而是进一步扩展到流动优化几何，使内部曲面能够在可增材制造的零件中，主动协调机械、热学与流体性能。
V3 中的新几何控制：面向流动的优化
Spherene V3 引入了基于向量场的几何控制方式，使工程师能够在不破坏曲面连续性的前提下，局部影响 ADMS 的取向，并引入受控的各向异性。在此基础上，V3 推出了 Flow ADMS，这是一种专门面向流体应用的新型几何结构。
传统的最小曲面结构往往存在内部腔室流动阻力不均、整体压降偏高的问题。Flow ADMS 通过能量优化的几何设计，平衡压力分布并降低流动阻力，从而在减少泵送需求的同时，实现更高效的流体传输。
V3 还进一步引入了 Flow Direction（流动方向）控制，允许设计人员通过向量场定义优先流动路径，几何结构会随之自适应调整，以降低预期通道方向上的流动阻力。在针对换热器的 CFD 仿真中，应用 Flow Direction 后，在实现相似热性能的前提下，其压降相比填充 Gyroid 结构降低了约 20%。
这些能力通过 SphereneHEX 得到了展示。SphereneHEX 是一个概念验证设计，将流动控制与散热性能集成在一个可增材制造的结构中。通过采用流动自适应的 ADMS，SphereneHEX 展示了内部几何如何同时用于调控热性能、内部流体运动以及整体零件尺寸。
当前的局限性
尽管取得了这些进展，流动自适应 ADMS 仍然受到制造现实的制约。虽然 CFD 仿真显示其在压降和热性能方面具有可量化的改进，但实际应用中的验证仍然高度依赖具体场景。性能表现会受到打印质量、后处理工艺以及实际工况条件的影响。此外，由于基于向量场驱动的几何设计引入了更高的自由度，其计算复杂性也随之增加，这对习惯于传统晶格设计流程的工程师而言，存在一定的学习门槛。
流动优化几何如今已具备可制造性
直到最近，增材制造软件虽然能够生成复杂的晶格结构，但对内部流动的功能性控制仍是一项硬性限制，使得许多设计难以真正落地。
随着自适应晶格技术和仿真驱动几何工作流的发展，这一限制正在被逐步打破。在 DEVELOP3D Live 会议上，业内专家强调，计算设计工具正在将仿真结果和功能需求直接转化为可制造的几何结构，帮助工程师实现过去无法打印的复杂内部设计。与此同时，Autodesk 在 Netfabb 2026 中增强了晶格与仿真支持，进一步缩小了设计意图与制造可行性之间的差距。此前，Spherene 也通过深化 CAD 与插件集成，扩展了其 ADMS 生态系统，以简化并加速复杂晶格结构的 3D 打印设计流程。
这些进展共同表明，行业正在系统性地消除一个长期存在的关键限制，使具有可预测流体与热性能的增材制造零件设计成为现实。
