CAD Import Module

Importare i file CAD in COMSOL Multiphysics® e prepararli per l'analisi

Il CAD Import Module, prodotto aggiuntivo del software di simulazione COMSOL Multiphysics®, agevola il vostro flusso di lavoro di modellazione in due modi. In primo luogo, potete importare geometrie di software CAD di terzi in una varietà di formati di file, compresi i formati Parasolid® e ACIS®, formati standard come STEP e IGES e formati di file nativi di vari sistemi CAD. In secondo luogo, vi aiuta a garantire che la geometria importata sia pronta per l'analisi, tramite strumenti per riparare geometrie che ereditano errori al momento del trasferimento, semplificazione di geometrie eccessivamente dettagliate e rimozione di entità geometriche che causano mesh inutilmente dettagliate.

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The gray CAD geometry of a gas turbine model.

Importazione di file CAD

La maggior parte dei software CAD supporta l'esportazione dei formati di file Parasolid®, ACIS®, STEP e IGES, che possono poi essere facilmente importati in COMSOL Multiphysics® con il CAD Import Module. Inoltre, è possibile importare i formati di file nativi di un certo numero di sistemi CAD, come SOLIDWORKS®, Inventor®, PTC® Creo® Parametric™, NX™ e AutoCAD®. Il prodotto separato File Import for CATIA® V5 fornisce il supporto per importare il formato di file nativo per questo sistema. Dopo aver installato il CAD Import Module, tutti i modelli e i file CAD vengono automaticamente convertiti in una geometria Parasolid® utilizzando il motore geometrico Parasolid® incluso nel modulo.

Queste geometrie possono essere successivamente modificate usando COMSOL Multiphysics® e il CAD Import Module. Oltre a correggere gli errori, potreste voler apportare altre modifiche alla vostra geometria, come la creazione di un dominio di modello intorno a un disegno CAD per l'uso in CFD, acustica o analisi elettromagnetiche. La maggior parte dei modelli CAD sono geometrie degli oggetti da produrre, e la simulazione può essere usata per modellare i fenomeni intorno a tali oggetti, come per esempio un flusso d'aria. Quando queste modifiche sono state fatte, il CAD Import Module può esportarle nei formati IGES, STEP, Parasolid® o ACIS® per importarle in altri strumenti. Si noti che i formati di mesh di superficie STL, PLY e 3MF sono supportati da COMSOL Multiphysics® senza prodotti aggiuntivi.

La funzionalità di importazione supporta l'importazione della geometria associativa per mantenere la fisica e altre impostazioni sulla geometria. Una volta che un file è stato importato, il software legge le informazioni nei file CAD per identificare le entità geometriche nel file. Se e quando il file viene reimportato a causa di una modifica del progetto, tutte le selezioni in COMSOL Multiphysics® saranno aggiornate e conservate secondo le regole di associatività, eliminando il lavoro duplicato. Queste informazioni sono generalmente disponibili quando si importano file CAD salvati nel formato nativo del software in cui sono stati creati.

Formati supportati per l'importazione e l'esportazione di file

Si noti che non tutti i formati di file sono supportati su tutti i sistemi operativi; per i dettagli, vedere i requisiti di sistema.

Formato file Estensione Versione Importazione Esportazione
ACIS® .sat, .sab, .asat, .asab fino a 2021 1.0 (importazione),
R4, R7, 2016 1.0 (esportazione)
AutoCAD® .dwg 2.5-2022
AutoCAD® DXF™ .dxf 2.5-2022
IGES .igs, .iges fino a 5.3
Inventor® assemblies .iam 11, 2008-2022
Inventor® parts .ipt 6-11, 2008-2022
NX™ .prt fino a 1980
Parasolid® .x_t, .xmt_txt, .x_b, .xmt_bin fino a V34.0
PTC® Creo® Parametric™ .prt, .asm 1.0-8.0
PTC® Pro/ENGINEER® .prt, .asm 16 fino a Wildfire® 5.0
SOLIDWORKS® .sldprt, .sldasm 98-2022
STEP .step AP203, AP214, AP242 (importazione),
AP203 (esportazione)
 

Riparare una geometria durante l'importazione

L'obiettivo della creazione di un modello CAD è ottenere una rappresentazione digitale del prodotto reale. Questa versione digitale contiene la geometria 3D del prodotto insieme alle informazioni necessarie per produrlo. Una geometria CAD 3D è solitamente fedele all'oggetto reale che rappresenta, ma si possono riscontrare piccole discrepanze appena percettibili nella geometria. Ciò potrebbe essere dovuto a limiti numerici nella capacità del computer di rappresentare forme complesse, limitazioni di alcuni vecchi formati di file CAD, errori dell'utente o traduzione dei dati tra formati di file. Questi piccoli dettagli potrebbero causare, per esempio, facce che non si chiudono esattamente sui lati, o inconsistenti normali delle superfici e erronee direzioni dei lati. A sua volta, questo può portare a problemi di formazione di oggetti validi e a tenuta stagna quando si genera una mesh all'interno di COMSOL Multiphysics®. Perciò, la riparazione della geometria viene sempre eseguita di default durante il processo di importazione prima di avviare qualsiasi simulazione. Oltre alla riparazione automatica che si effettua durante l'importazione, il CAD Import Module offre funzionalità che consentono di riparare manualmente i modelli CAD dopo l'importazione. Per esempio, è possibile selezionare manualmente le facce e collegarle per formare un unico solido, utilizzando una tolleranza specificata per chiudere gli spazi vuoti. In alternativa, è possibile localizzare automaticamente i lati che presentano buchi e utilizzare questi bordi come input per generare una nuova faccia che copra lo spazio e formi un solido.

Semplificare una geometria per l'analisi

Una volta che il modello CAD è stato riparato correttamente, potrebbe essere ancora difficile da utilizzare in una simulazione a causa della complessità della geometria e del numero di piccoli dettagli geometrici presenti nel modello. Se non vengono rimossi dalla geometria prima della mesh, questi dettagli possono portare a un numero eccessivamente elevato di elementi di mesh e, quindi, richiedere più risorse computazionali del necessario. Alcuni dettagli, come raggi di raccordo, scanalature, filetti e buchi, sono necessari per un'eventuale produzione, ma potrebbero non essere sempre rilevanti per una simulazione complessiva del modello CAD. Il CAD Import Module include gli strumenti per rimuoverli e semplificare la geometria. È possibile eliminare raggi di raccordo e smussi, riempire buchi ed eliminare gruppi di facce, sostituendole con una superficie uniforme attraverso il riempimento o la tappatura. Altri dettagli indesiderati potrebbero essere il risultato della modellazione CAD e del processo di importazione stesso, come facce piccole, facce scheggiate, spike e lati corti, per esempio. Per queste caratteristiche involontarie, è possibile selezionare la tipologia in un'interfaccia e specificare un valore di tolleranza per identificare e rimuovere tutte le occorrenze desiderate. La semplificazione può anche essere eseguita automaticamente come parte del processo di importazione, utilizzando le stesse tolleranze specificate per la riparazione.

 

Eseguire operazioni di geometria virtuale per semplificare la mesh

L'esecuzione delle operazioni di geometria virtuale è simile al processo di semplificazione, tranne per il fatto che la geometria importata rimane invariata. Invece di modificare la geometria, le operazioni di geometria virtuale istruiscono il meshatore perché ignori alcuni dettagli che non influenzano la simulazione o non sono particolarmente rilevanti per la simulazione desiderata. L'operazione di mesh successivamente avviene su una geometria virtuale. Tali operazioni consistono nell'ignorare vertici, lati e facce, formare lati e facce compositi, collassare lati e facce e altro ancora. Esistono due modi per utilizzare le operazioni di geometria virtuale. Le facce, i lati e i vertici da ignorare possono essere selezionati manualmente, ma esiste anche un'operazione Remove Details automatica per riconoscere e rimuovere automaticamente i piccoli dettagli utilizzando una sequenza di operazioni virtuali (che può essere modificata se necessario). Queste operazioni sono incluse nel pacchetto base COMSOL Multiphysics® e sono un ottimo complemento agli strumenti di semplificazione del CAD Import Module. Questa funzionalità è particolarmente utile quando le caratteristiche della geometria non possono essere rimosse facilmente attraverso la semplificazione o la riparazione, oppure quando la simulazione richiede di mantenere intatta la curvatura della geometria.

Interfacciamento diretto con software CAD

Per gli ingegneri CAE che utilizzano anche un software CAD, COMSOL fornisce diversi prodotti aggiuntivi che collegano COMSOL Multiphysics® a ciascuno dei principali pacchetti software CAD, utilizzando la tecnologia specializzata LiveLink™. La funzione di sincronizzazione nei prodotti LiveLink™ aggiorna automaticamente la geometria in un programma quando vengono fatte delle modifiche nell'altro. Con i prodotti LiveLink™, si evita di importare/esportare e reimportare l'intera geometria CAD quando si vogliono apportare modifiche per ulteriori analisi.

I seguenti prodotti contengono questa funzionalità:

Ogni esigenza di business e di simulazione è diversa. Per valutare se il software COMSOL Multiphysics® soddisfa o meno le vostre esigenze, non dovete fare altro che contattarci. Parlando con uno dei nostri tecnici commerciali, riceverete consigli personalizzati ed esempi completamente documentati per aiutarvi a ottenere il massimo dalla vostra valutazione e guidarvi a scegliere l'opzione di licenza migliore per soddisfare le vostre esigenze.

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