在 COMSOL Multiphysics® 中轻松地构建几何和优化导入的文件
在仿真过程中，采用恰当的几何模型对于实现既定分析目标至关重要。“设计模块”扩展了 COMSOL Multiphysics® 的 CAD 功能，不仅支持从零开始绘制草图和构建几何，还提供一系列专业工具，用于导入并优化现有的 CAD 模型。
无论是从现有几何中去除冗余细节、编辑并重新参数化已导入 CAD 模型的具体特征，还是构建参数化几何，“设计模块”都为您提供高效、专业的工具支持，助您快速完成仿真分析前的模型准备工作。
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“设计模块”提供了全面的草图工具，可在二维模型、三维工作平面以及几何零件中，为平面图纸添加平行、垂直、相切等多种几何约束，以及尺寸标注。例如，要使两条多边形线段呈 90 度相交，只需单击这两条边并应用垂直约束即可。尺寸标注选项涵盖长度、半径和角度等多种类型。以长度尺寸为例，通过简单的单击并拖动，即可完成交互式设置。为帮助用户创建一致的图纸，“设计模块”会即时反馈草图状态：欠定义、过定义或明确定义。
上述所有尺寸均可通过 COMSOL Multiphysics® 的统一参数框架实现参数化，便于对一个或多个尺寸执行参数化扫描。此外，设计模块还可与优化模块结合使用，进行尺寸的优化研究。
“设计模块”集成了“CAD 导入模块”的全部功能，支持导入和导出多种 CAD 文件格式。为确保所导入几何信息的有效性，可对 CAD 模型进行自动或手动的修复和特征去除，帮助用户快速完成分析设置并运行仿真。这种功能还支持关联几何导入：软件通过读取 CAD 文件中的信息，识别几何实体并与先前导入的文件版本进行比较，以最大限度地保留几何中的物理场和其他设置。有关这些特征的更多信息，请参见 CAD 导入模块页面。
“设计模块”特别适用于导入 CAD 装配，尤其可高效处理零部件间的微小间隙与重叠，并借助其独有的高级布尔操作功能，能够自动消除这些装配误差。这些操作可在仿真几何模型生成过程中通过自动几何清理功能调用，也可由用户手动启用，实现几何模型的快速清理。
“设计模块”不仅具备基础几何创建与编辑功能，更提供高阶布尔操作能力。
在结构力学中，圆角用于降低应力集中；在电磁学中，则能帮助预防电击穿。使用“设计模块”，您只需选择一条或多条边，并指定半径或宽度，即可完成倒圆角处理。通过可变半径选项，可以沿圆角边设置不同的半径值，从而在面与面之间实现更平滑的过渡——这在消费电子产品等应用中尤为重要。采用渐变半径还能有效解决空间约束问题，使紧凑空间内的零部件设计更加轻松自如。
偏移面 操作可沿三维几何对象中各个面的法向对其进行偏移。此特征不仅可用于三维几何编辑，还能对从三维 CAD 文件导入的对象中的几何特征进行参数化调整。在 MEMS 应用中，这种操作可模拟材料在非平面表面的沉积过程，进而创建三维几何结构。
抽取中面 操作可将具有恒定厚度的实体对象转化为曲面对象，从而保留其几何形态，同时消除厚度信息。此类曲面对象通常与壳 接口结合使用，此时厚度作为物理属性而非几何特征进行表征。
放样 操作能够通过指定的轮廓曲线和引导线，由一个或多个面在各轮廓之间进行插值以创建放样曲面，特别适用于在不同形状的轮廓曲线之间实现平滑的几何过渡。
只需单击一条边并指定距离，即可快速创建倒角，在选定边处生成平整斜角。
变换面 操作可对三维几何对象上的选定面施加线性变换，包括位移、旋转以及各向同性缩放。该功能尤其适用于处理从三维 CAD 文件导入的模型，例如，对导入对象中的几何特征进行参数化处理、执行参数扫描，并结合“优化模块”完成设计优化。
加厚 操作可将曲面对象转化为实体对象，通过沿法向赋予其一定的厚度，快速实现从面到体的转换。
投影到面 操作可将边投影到面上以创建压印效果，实现曲面上的图案设计。投影方向可选择目标面的法向，也支持用户定义的方向。
“设计模块”提供先进的布尔操作功能，专为以更高精度处理复杂几何模型而设计，不仅可以精确计算表面接触但未完全匹配的对象并集，还能够有效塌陷位于指定容差范围内的间隙和重叠部分，助力实现复杂装配的几何清理与高效建模。
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