Design Module

Espandi le funzionalità CAD e l'importazione di file in COMSOL Multiphysics® con il Design Module

Design Module

I comandi per generare multi-sezioni e raccordi sono stati utilizzati per creare le palette di questa girante.

Creazione di progetti CAD

Il Design Module estende le funzionalità di modellazione geometrica del software COMSOL Multiphysics® con ulteriori strumenti per la creazione della geometria e l'importazione di diversi formati di file CAD. La preparazione della geometria è una fase importante del processo di simulazione, il cui obiettivo è quello di definire il modo migliore per rappresentare il progetto CAD ai fini dell'analisi.

A tale fine, potrebbe presentarsi la necessità di stabilire quali dettagli geometrici siano importanti o meno per l'analisi o se per la simulazione sia sufficiente l'approssimazione sotto forma di shell. In altri casi, potrebbe essere necessario modificare e riparametrizzare alcune feature di un progetto CAD importato oppure persino ricreare da zero una nuova geometria parametrizzata più semplice, al fine di acquisire le caratteristiche di progettazione rilevanti per un'analisi corretta.

Importazione ed esportazione di modelli a/da un software CAD

Il Design Module supporta l'importazione di numerosi formati di file, tra cui Parasolid®, ACIS®, STEP e IGES. È inoltre possibile importare i formati di file nativi di una serie di strumenti CAD, come Autodesk® AutoCAD®, Autodesk® Inventor®, NX™, PTC® Creo® Parametric™ e SolidWorks®.

Il Design Module offre robuste funzionalità per facilitare l'integrazione della simulazione e della progettazione CAD nel processo di sviluppo dei prodotti. Una volta apportate tutte le modifiche alla geometria, il Design Module consente di esportare il risultato nei formati Parasolid® e ACIS® per l'importazione in altri strumenti.


Altre immagini:

Rimuovendo una faccia sottile si riduce notevolmente la mesh necessaria, mentre l'eliminazione delle feature leviga la geometria circostante per riempire lo spazio vuoto. Rimuovendo una faccia sottile si riduce notevolmente la mesh necessaria, mentre l'eliminazione delle feature leviga la geometria circostante per riempire lo spazio vuoto.
Il Design Module offre strumenti per chiudere o riempire facce o fori. Il Design Module offre strumenti per chiudere o riempire facce o fori.
Modello di un giunto sferico con raccordi e smussi alle intersezioni di base, zoccolo e montante. Modello di un giunto sferico con raccordi e smussi alle intersezioni di base, zoccolo e montante.
Modello di una flangia creata mediante superfici e la funzione di ispessimento del Design Module. Modello di una flangia creata mediante superfici e la funzione di ispessimento del Design Module.
La base del piatto oscillante di un elicottero richiede molti spigoli raccordati e smussati. La base del piatto oscillante di un elicottero richiede molti spigoli raccordati e smussati.
Con il comando loft è stato possibile creare le palette che andranno a comporre una girante. Con il comando loft è stato possibile creare le palette che andranno a comporre una girante.

Creazione di progetti

I file CAD importati vengono convertiti automaticamente nel formato del motore di modellazione geometrica 3D Parasolid® fornito con il Design Module e possono essere manipolati e modificati direttamente nel Design Module. Ad esempio, è possibile creare un dominio attorno al modello CAD e utilizzarlo per la successiva modellazione e analisi. Se un modello CAD rappresenta la geometria di un oggetto destinato alla produzione, talvolta può risultare più interessante simulare l'ambiente che lo circonda. Per questo è necessario definire la geometria appropriata che rappresenti tale ambiente.

Il Design Module si basa sulla comprovata tecnica di generazione della geometria parametrica di COMSOL Multiphysics® e sul kernel geometrico Parasolid®, lo standard del settore. In tal modo, è possibile modificare e creare progetti da zero e condividerli con altri strumenti.

Oltre alle operazioni geometriche incluse nel CAD Import Module, è anche possibile creare oggetti multi-sezione basati su profili trasversali e utilizzare operazioni per creare raccordi, smussi, superfici intermedie e spessori. Ad esempio, con lo strumento loft è possibile creare la geometria partendo dalle sezioni o dai contorni di una scansione di risonanza magnetica. Anche la creazione di volumi fluidi all'interno di oggetti solidi importati diventa semplice con lo strumento per la creazione di patch.

Riparazione manuale o automatica della geometria

È sempre possibile riparare la geometria quando si importa un progetto CAD nel Design Module – anche attraverso un'impostazione predefinita. La riparazione geometrica assicura che le regioni non fisiche, che impedirebbero a COMSOL Multiphysics di generare la mesh del file importato, vengano escluse dalla modellazione.

Il Design Module offre strumenti per rilevare e riparare i modelli CAD quando potrebbero contenere piccole anomalie, come facce adiacenti non intersecanti nello stesso punto. Tali anomalie possono essere unite sia manualmente sia automaticamente con l'impostazione delle tolleranze prima del processo di importazione e riparazione. Se si preferisce riparare il modello nello strumento CAD, cosa comunque non sempre semplice, è possibile utilizzare il Design Module solo per identificarle.

Eliminazione di feature dai modelli per migliorare mesh e simulazioni

Una geometria riparata può ancora contenere feature geometriche difficili da convertire in mesh o da rappresentare in una simulazione robusta. In particolare, le feature piccole possono concentrare un gran numero di elementi della mesh in regioni la cui influenza sui risultati della simulazione è trascurabile e che quindi possono essere ignorate.

Il Design Module offre strumenti per identificare ed eliminare alcune feature, come spikes, fori, facce piccole e sottili, spigoli corti e così via. Come con le operazioni di riparazione, queste feature possono essere identificate e rimosse manualmente o automaticamente con lo strumento CAD o con il Design Module.

Altri strumenti analoghi consentono di identificare le feature difficili da convertire in mesh, come le scanalature, e di chiuderle, riempirle o eliminarle. Un esempio di riparametrizzazione della geometria si ha quando i raccordi importati sono inconsistenti ai fini della simulazione. Questi raccordi possono essere identificati e semplificati, per poi aggiungere nuovi raccordi parametrici al modello mediante lo strumento apposito offerto dal Design Module.

Le operazioni virtuali concentrano le simulazioni sulle regioni d'interesse

Le operazioni di geometria virtuale di COMSOL Multiphysics servono a ottenere soluzioni migliori per l'analisi della mesh. Si indica allo strumento di discretizzazione di ignorare le entità e le feature selezionate, evitando pertanto di concentrare la mesh in queste regioni; la mesh viene generata sulla base di una geometria virtuale.

Le regioni ignorate sono solitamente parti della geometria in cui i risultati della simulazione sono uniformi o irrilevanti per una particolare situazione. È possibile utilizzare le operazioni di geometria virtuale per ignorare spigoli, vertici e facce, formare oggetti composti o collassare le entità.

Queste operazioni sono incluse in COMSOL Multiphysics e potenziano le capacità di manipolazione della geometria del Design Module, in particolare nei casi in cui risulta difficile eliminare alcune feature con gli strumenti di riparazione e semplificazione.

ACIS è un marchio depositato di Spatial Corporation. Autodesk, AutoCAD e Inventor sono marchi depositati o marchi commerciali di Autodesk, Inc., e/o sue consociate e/o società affiliate negli Stati Uniti e/o in altri paesi. Parasolid e NX sono marchi depositati o marchi commerciali di Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. o sue consociate negli Stati Uniti e in altri paesi. PTC, Creo e Parametric sono marchi depositati o marchi commerciali di PTC, Inc. o sue consociate negli Stati Uniti e in altri paesi. SolidWorks è un marchio depositato di Dassault Systèmes SolidWorks Corp. Tutti i marchi commerciali menzionati nel presente documento sono di proprietà dei rispettivi titolari. COMSOL AB, le sue consociate e i suoi prodotti non sono affiliati, approvati, sponsorizzati o supportati dai titolari di questi marchi. Per un elenco dei titolari dei marchi, vedere http://www.comsol.com/tm.

Design Module

Caratteristiche del Prodotto

  • Creazione di oggetti loft dai profili delle sezioni
  • Applicazione di raggi di raccordo e smussi agli oggetti solidi e alle superfici
  • Conversione di solidi in insiemi di superfici, e viceversa, con operazioni di midsurface e thicken
  • Importazione dei più comuni formati CAD (per ulteriori informazioni si veda la tabella sotto)
  • Inclusione geometrie per simulare i fenomeni nei domini circostanti
  • Esportazione file nei formati Parasolid® e ACIS®
  • Riparazione della geometria attraverso l'identificazione di inconsistenze geometriche e creazione di solidi per unione di superfici
  • Semplificazione attraverso identificazione ed eliminazione di raggi di raccordo, lati corti, facce sottili, frammenti di superficie e dettagli non necessari
  • Cancellazione manuale di facce e ricostruzione dei vuoti risultanti attraverso riempimento (creazione di una nuova faccia) o patch (contrazione o espansione facce adiacenti)
  • Separazione di facce in un oggetto solido per crearne uno nuovo
  • Riempimento di fori o di spazi/volumi vuoti per la creazione di domini nella simulazione
  • Riempimento delle facce rimosse tramite l'estensione o la contrazione delle superfici circostanti

Formati file supportati

Non tutti i formati di file sono supportati su tutti i sistemi operativi, per dettagli consultare Requisiti di Sistema

Formato file Estensione Versione Import Export
ACIS® .sat, .sab, .asat, .asab up to 2018 1.0 (import),
R4, R7, 2016 1.0 (export)
AutoCAD® .dwg 2.5-2017 No
AutoCAD® DXF .dxf 2.5-2016 No
IGES .igs, .iges up to 5.3 No
Inventor® assemblies .iam 11, 2008-2017 No
Inventor® parts .ipt 6-11, 2008-2017 No
NX® .prt up to 11 No
Parasolid® .x_t, .xmt_txt, .x_b, .xmt_bin up to V30.0
PTC® Creo® Parametric™ .prt, .asm 1.0-4.0 No
PTC® Pro/ENGINEER® .prt, .asm 16 to Wildifire 5.0 No
SOLIDWORKS® .sldprt, .sldasm 98-2017 No
STEP .step AP203, AP214 No

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