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A gray geometry of a car disc brake assembly made up of a ventilated disc and caliper assembly.

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

Progettazione CAD per analisi

Quando si esegue una simulazione, si desidera utilizzare il miglior modello geometrico per la propria particolare analisi. Il Design Module espande la funzionalità CAD di COMSOL Multiphysics® con strumenti aggiuntivi per l'importazione e la revisione di modelli CAD esistenti, nonché per disegnare e costruire geometrie da zero.

Che tu stia rimuovendo dettagli irrilevanti da una geometria esistente, ricreando alcuni dettagli geometrici di un modello CAD importato o costruendo geometrie parametriche, il Design Module ha caratteristiche e funzionalità su misura per la preparazione del tuo modello.

Crea i tuoi disegni

Vincoli e quote

Il Design Module include una serie di strumenti di disegno utilizzati per aggiungere vincoli e quote a disegni planari per modelli 2D, piani di lavoro 3D e parti geometriche. Le opzioni di vincolo includono vincoli paralleli, perpendicolari e tangenti. Ad esempio, per far incontrare due segmenti poligonali a 90 gradi, puoi fare clic sui due bordi e utilizzare un vincolo perpendicolare. Le opzioni per le quote includono quota lunghezza, raggio e angolo. Ad esempio, puoi semplicemente fare clic e trascinare un bordo per impostare in modo interattivo una dimensione di lunghezza. Per aiutare nella creazione di disegni coerenti, il Design Module fornisce un feedback immediato, per confermare se il tuo schizzo sia sottodefinito, sovradefinito o ben definito.

Disegni parametrici

Tutte le dimensioni sopra descritte possono essere rese parametriche utilizzando il quadro parametrico generale in COMSOL Multiphysics®. Questo consente di eseguire sweep parametrici su una o più dimensioni. Inoltre, in combinazione con l'Optimization Module, è possibile eseguire ottimizzazioni parametriche, sfruttando appieno le funzionalità parametriche.

Raggi di raccordo, Smussi, Loft, Ispessimenti, Superfici intermedie e Operazioni booleane

Il Design Module consente di accedere alle operazioni CAD standard, come Raggi di raccordo, Smussi, Loft, Ispessimenti e Superfici intermedie, nonché Operazioni booleane più avanzate.

Raggi di raccordo

I raggi di raccordo vengono creati semplicemente facendo clic su uno spigolo e specificando un raggio. Così verranno creati angoli arrotondati sul set di bordi selezionato. Questo strumento viene utilizzato, per esempio, in meccanica strutturale per evitare concentrazioni di stress e in elettromagnetismo per evitare guasti elettrici.

Smussi

Gli smussi vengono creati semplicemente facendo clic su uno spigolo e specificando una dimensione. Si creeranno così angoli smussati sui bordi selezionati.

Loft

L'operazione Loft consente di specificare un insieme di curve di profilo. Il risultato di questa operazione è una superficie loft, che consiste in una o più facce che interpolano i profili. Questa operazione viene utilizzata per creare transizioni geometriche uniformi tra curve di profilo di forme diverse.

Ispessimenti

L'operazione Ispessimenti viene utilizzata per convertire un oggetto di superficie in un oggetto solido dandogli uno spessore, di solito nella direzione normale.

Superfici intermedie

L'operazione Superfici intermedie rimuove lo spessore di un oggetto solido di spessore costante, creando un oggetto di superficie. Tali oggetti di superficie vengono in genere utilizzati con un'interfaccia Shell in cui lo spessore è rappresentato come una proprietà fisica invece che come una caratteristica geometrica.

Operazioni booleane

Il Design Module offre operazioni booleane più avanzate che restituiscono risultati migliori per modelli geometrici più complessi: un esempio è il calcolo dell’unione di oggetti con facce che si toccano e non aderiscono perfettamente.

Schizzo del modello realizzato nel Design Module utilizzando strumenti per vincoli parametrici e quote. Schizzo con vincoli parametrici e quote utilizzando gli strumenti del Design Module.
Interfaccia utente Model Builder di COMSOL Multiphysics che mostra un modello 3D completamente parametrico con raggi di raccordo. Modello 3D completamente parametrico creato utilizzando i raggi di raccordo e gli strumenti di vincolo e quotatura.
Modello di fluidodinamica in una microvalvola sottoposta a uno studio di ottimizzazione parametrica nel Design Module, un componente aggiuntivo di COMSOL Multiphysics. Ottimizzazione parametrica della fluidodinamica in una microvalvola utilizzando parametri per le dimensioni, disponibili nel Design Module.

Importazione e accrescimento di modelli CAD

Importazione ed esportazione dei modelli da e verso il software CAD

Il Design Module supporta l'importazione di un'ampia gamma di formati di file neutri, compresi i software Parasolid®, ACIS®, STEP e i formati IGES. Inoltre, è possibile importare i formati di file nativi di numerosi strumenti CAD, come i software SOLIDWORKS®, Inventor®, AutoCAD®, PTC® Creo® Parametric™, NX™ e CATIA® V5 (richiede un prodotto aggiuntivo separato).

I file CAD importati vengono convertiti automaticamente nel formato del motore di modellazione geometrica 3D Parasolid® all'interno del Design Module. È quindi possibile modificarli e manipolarli utilizzando operazioni come, per esempio, Raggi di Raccordo, Smussi, Loft, Ispessimenti e Superfici intermedie. Inoltre, è possibile incapsulare geometrie per modellare fenomeni nei domini circostanti. Dopo che sono state apportate modifiche a una geometria, è possibile esportarli in formato Parasolid®, ACIS®, STEP, IGES o STL per l'importazione in altri strumenti.

Riparazione della geometria manuale o automatica

È sempre possibile eseguire la riparazione della geometria quando si importa un progetto CAD nel Design Module, anche come impostazione predefinita.

La riparazione della geometria garantisce la validità delle informazioni geometriche importate per evitare problemi di meshing della geometria. Durante l'importazione vengono controllati e risolti diversi tipi di problemi, compresi i problemi di tolleranza che impedirebbero una perfetta connessione delle entità geometriche, delle entità auto-intersecanti e dei bordi e delle facce sliver molto piccoli.

Il Design Module contiene anche strumenti per rilevare problemi e riparare modelli CAD con una tolleranza specificata. In questo modo, è possibile adattare la tolleranza per la chiusura delle superfici importate per la generazione di un solido, o per rimuovere piccole entità geometriche, senza la necessità di reimportare il file CAD.

Semplificare modelli per migliorare la mesh e le simulazioni

Una geometria corretta può comunque contenere difetti geometrici che rendono difficile la mesh o l'esecuzione di una simulazione efficiente. In particolare, i particolari più piccoli possono concentrare un gran numero di elementi di mesh in regioni dove i cambiamenti nei risultati della simulazione sono trascurabili e possono quindi essere ignorati.

Il Design Module contiene strumenti per la semplificazione che identificano e rimuovono alcune caratteristiche, come per esempio spike, fori, sliver, lati corti e piccole facce. Altri strumenti di semplificazione consentono di riempire le scanalature, costruire facce di chiusura e rimuovere i filetti.

Utilizzando il Design Module, è possibile reintrodurre le caratteristiche cancellate, come i raggi di raccordo e i fori, ed eseguire uno sweep parametrico per studiarne l'influenza sulla simulazione.

Le operazioni virtuali concentrano le simulazioni sulle regioni che contano

Le operazioni di geometria virtuale sono uno strumento utile all'interno di COMSOL Multiphysics® che fornisce soluzioni delle analisi con mesh migliori. Questo viene fatto impostando lo strumento di meshing perché ignori entità e caratteristiche selezionate, evitando così di concentrare la mesh in queste regioni: il meshing avviene su una geometria virtuale.

Le regioni ignorate di solito consistono in una parte della geometria in cui i risultati della simulazione sono uniformi o irrilevanti per la situazione particolare. È possibile utilizzare operazioni di geometria virtuale per ignorare bordi, vertici e facce, per formare successivamente oggetti compositi o per far collassare le entità.

L'operazione automatica Remove Details analizza la geometria e applica una sequenza di operazioni di geometria virtuale per ignorare i dettagli geometrici indesiderati nel modello. Queste operazioni sono incluse in COMSOL Multiphysics® e completano le capacità di manipolazione della geometria del Design Module, in particolare quando alcuni dettagli sono difficili o indesiderabili da rimuovere tramite gli strumenti di riparazione e semplificazione del Design Module.

Importazione CAD associativa

Il Design Module supporta l'importazione della geometria associativa per mantenere le impostazioni della fisica e altre impostazioni sulla geometria. Una volta importato un file, il software legge le informazioni contenute nei file CAD per identificare le entità geometriche nel file. Se e quando il file viene reimportato a causa di una modifica di progettazione, tutte le selezioni in COMSOL Multiphysics® verranno aggiornate e conservate in base alle 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/esportazione di file

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

Formato del file Estensione Versione Importare Esportare
ACIS® .sat, .sab, .asat, .asab fino a 2020 1.0 (importazione), R4, R7, 2016 1.0 (esportazione)
AutoCAD® .dwg 2.5-2021 No
AutoCAD® DXF™ .dxf 2.5-2021 No
IGES .igs, .iges fino a 5.3
Assiemi di Inventor® .iam 11, 2008-2021 No
Parti di Inventor® .ipt 6-11, 2008-2021 No
NX™ .prt fino a 1899 No
Parasolid®

.xt, .xmttxt, .xb, .xmtbin

fino a V33.0
PTC® Creo® Parametric™ .prt, .asm 1.0-7.0 No
PTC® Pro/ENGINEER® .prt, .asm 16 a Wildfire® 5.0 No
SOLIDWORKS® .sldprt, .sldasm 98-2020 No
STEP .step AP203, AP214 (importazione), AP203 (esportazione)

Tutti i marchi qui elencati sono di proprietà dei rispettivi proprietari, e COMSOL AB e le sue filiali e prodotti non sono affiliati, approvati, sponsorizzati o supportati da tali proprietari di marchi. Per un elenco di tali proprietari di marchi, vedere http://www.comsol.com/tm.

Geometria di un assieme di un motore elettrico importata da un file CAD in COMSOL Multiphysics per ulteriori analisi. Assieme di un motore elettrico importato da un file CAD.
Geometria di un modello con fori cilindrici evidenziati con l'operazione di semplificazione Delete Holes. L'operazione di semplificazione Delete Holes viene utilizzata per trovare i fori cilindrici.
Geometria del modello dopo che tutti i fori cilindrici sono stati rimossi tramite l'operazione Delete Holes. Geometria risultante dall'utilizzo dell'operazione Delete Holes.
Mesh complessa prima e dopo aver subito il Collapse Face Regions, un'operazione di geometria virtuale disponibile nel Design Module. Geometria del modello dopo che tutti i fori cilindrici sono stati rimossi tramite l'operazione Delete Holes.

Interfacciamento diretto con software CAD

Se sei un utente CAD alla ricerca di uno strumento CAE, i prodotti LiveLink™ di COMSOL per i principali software CAD forniscono funzionalità aggiuntive per collegare il tuo sistema CAD direttamente con COMSOL Multiphysics®. La funzione di sincronizzazione nei prodotti LiveLink™ aggiorna automaticamente la geometria in un programma quando vengono apportate modifiche nell'altro. Con i prodotti LiveLink™ si evita l'importazione/esportazione e la reimportazione dell'intera geometria CAD quando si desidera apportare modifiche per ulteriori analisi. Inoltre, gli sweep parametrici possono essere eseguiti automaticamente sulla base di un parametro geometrico come la lunghezza di un lato, e si possono anche eseguire analisi per ottimizzare la geometria CAD sulla base dei risultati della simulazione.

L'elenco dei prodotti attuali che contengono questa funzionalità è il seguente:

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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