设计模块

在 COMSOL Multiphysics® 中构建几何并修改导入的文件

在运行仿真时,您一定希望使用最佳的几何模型进行特定的分析。“设计模块”通过提供丰富的工具对 COMSOL Multiphysics® 的 CAD 功能进行扩展,支持导入和修改现有的 CAD 模型,以及从头开始绘制草图和构建几何。

无论您是从现有几何中移除不相关的细节,还是为导入的 CAD 模型重新创建某些特征,亦或是构造参数化几何,都可以使用“设计模块”为您量身定制的特征和功能来准备用于分析的几何模型。

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由通风盘和卡钳总成组成的汽车盘式制动器总成的灰色几何图形。

约束和尺寸

“设计模块”包含一组草图绘制工具,用于为二维模型、三维工作平面和几何零件的平面图纸添加约束和尺寸。约束选项包括平行、垂直和切线约束。举例来说,要使两条多边形线段相交成 90 度,您可以单击这两条边并使用垂直约束。尺寸选项包括长度尺寸、半径和角度。例如,您可以很方便地单击并拖动一条边,以交互方式设置长度尺寸。为了帮助您创建一致的图纸,无论草图是欠定义、过定义还是定义良好,“设计模块”都会为您提供即时反馈。

上述所有详细尺寸都可以使用 COMSOL Multiphysics® 中的一般参数化框架来实现参数化,这使您可以对一个或多个尺寸运行参数化扫描。此外,通过将本模块与优化模块结合使用,您还可以充分利用参数化功能来进行参数化优化。

CAD 导入功能

“设计模块”包含“CAD 导入模块”中的所有功能,后者以导入和导出各种 CAD 文件格式为基础。为确保已导入几何信息的有效性,您可以自动(或手动)修复 CAD 模型并对它们进行特征去除,以帮助设置和运行分析。此外,还包含关联几何导入:导入文件后,软件会读取 CAD 文件中的信息,以识别文件中的几何实体,并将其与之前导入的任何文件进行比较。这样,可以最大程度地保留几何中的物理场和其他设置。有关这些特征和功能的更多信息,请参见 CAD 导入模块页面。

设计模块中的几何操作

通过“设计模块”,您可以使用标准 CAD 操作以及更高级的布尔操作。

“倒圆角”操作设置的特写视图,“图形”窗口中显示支架模型。

倒圆角

您只需单击一条或多条边并指定半径,即可创建圆角。此操作将在选定的一组边上创建圆角,比如,可在结构力学中用来避免应力集中,以及在电磁学中用来避免电击穿,等等。

“模型开发器”的特写视图,其中突出显示“抽取中面”节点;“图形”窗口中显示长方体几何模型。

抽取中面

抽取中面 操作可以通过去除具有恒定厚度的实体对象的厚度,生成曲面对象。此类曲面对象通常与 接口一起使用,其中厚度表示为物理属性,而非几何特征。

“模型开发器”的特写视图,其中突出显示“放样”节点;“图形”窗口中显示机翼几何。

放样

您可以使用放样 操作指定一组轮廓曲线。此操作的输出对象是放样曲面,它由一个或多个用来插补轮廓的面组成。您可以使用该操作在不同形状的轮廓曲线之间创建平滑的几何过渡。

“模型开发器”的特写视图,其中“倒斜角”节点处于选中状态;“图形”窗口中显示二维谐振环模型。

倒斜角

您只需单击一条边并指定距离,即可创建倒角。此操作将在选定的边上创建斜角。

“模型开发器”的特写视图,其中突出显示“加厚”节点;“图形”窗口中显示三维曲线几何。

加厚

加厚 操作可以通过在曲面对象的垂直方向给定一个厚度,从而将其转换为实体对象。

“几何”设置的特写视图,“图形”窗口中显示支架模型。

高级布尔操作

“设计模块”提供更高级的布尔操作,有望在更复杂的几何模型中得到更准确的结果,例如,适用于计算某些对象(包含不完全匹配的接触面)的并集的情况。

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