Как проверить функциональность деталей FDM перед их печатью с помощью моделирования ?

Детали, напечатанные методом FDM, обладают ярко выраженной анизотропией, что затрудняет их моделирование с помощью инструментов конечно-элементного анализа (FEA). В других областях, например, в электронике, для решения этой проблемы принято упрощать модели путём гомогенизации их свойств. Это позволяет быстрее определить, соответствует ли деталь своему назначению, поскольку анализируется гораздо более простая геометрия. Пример можно найти в статье «Гомогенизация литцендрата в COMSOL и MATLAB», где макроскопические свойства литцендрата используются для оценки потерь мощности без необходимости моделирования каждой жилы.

Мне удалось найти несколько статей, в которых используется аналогичный подход для моделирования деталей, напечатанных на 3D-принтере, но, как правило, в них используются эмпирические модели, которые можно использовать только для определенных настроек принтера.

Моя цель — иметь возможность проверять функциональность деталей перед их 3D-печатью, чтобы сократить время, затрачиваемое на создание прототипов и доработку конструкции. Я не стремлюсь к точным результатам, поскольку могу использовать высокий запас прочности для компенсации неопределённостей, вызванных упрощениями (например, возникающими при проектировании литьевых или металлических деталей).

Как вы определяете, смогут ли ваши функциональные конструкции выдержать приложенные к ним силы? Используете ли вы какую-либо гомогенизацию для моделирования или аналитического расчёта деформаций и напряжений, которым подвергнется деталь?