学习中心

如何使用三维几何体素和操作构建三维几何


使用 COMSOL Multiphysics® 为3D 模型创建几何结构有多种方法。您可以绘制二维几何图形并将其扩展为三维,也可以直接构建三维几何对象。这篇文章,我们主要介绍后一种方法。

三维对象体素

COMSOL软件包含了许多几何操作、特征和功能,可以帮助创建您所需的几何模型,其中还内置了许多常用几何形状的体素对象,这些形状可以帮助您快速、轻松地生成不同的几何对象,包括长方体、圆柱、圆锥、圆环、螺旋,等等。

Some of the available shapes side by side, including a block, cone, sphere, pyramid, and helix, among others. Some of the available shapes side by side, including a block, cone, sphere, pyramid, and helix, among others.

软件内置了三维对象体素,可让您快速生成许多常用的三维几何形状。请点击 此处,查阅随附模型文件中这些形状的设置。(请注意,所有体素都包含在一个模型文件中,这样做完全是为了方便,通常只在必要的情况下才会使用多个模型组件。)

将体素对象添加到几何序列后,可以更新设置以使其具有所需的尺寸和位置等属性。将这些设置与布尔运算、变换和分割等几何操作结合使用,可以创建各种简单和复杂的几何图形。

The COMSOL Multiphysics UI showing a geometry block selected in the Model Builder, the corresponding Settings window, and the micromixer model in the Graphics window. The COMSOL Multiphysics UI showing a geometry block selected in the Model Builder, the corresponding Settings window, and the micromixer model in the Graphics window.

微搅拌器教学模型的几何图形。在几何序列中,使用了多个长方体和六面体构成模型的形状。

教学视频:使用三维对象体素构建几何

请观看下方视频,跟随视频内容逐步学习在COMSOL软件中如何在三维空间中构建三维几何模型。视频中,我们还提供了一些构建几何模型的技巧,并讨论了在构建模型几何时使用参数的诸多优势。

仿真练习

通过仿真练习,您可以将本文中学到的知识学以致用。请注意,这些引导都是简要概述,以鼓励您自主解决问题。要检查您的仿真工作,可以参考文中提供的附含解的模型文件,或使用比较工具来确定模型差异。

您可以下载本页面随附的 细长圆环体, 空心球体, 和 带翅片的空心圆柱体的 三维几何MPHBIN 文件。通过选择 主屏幕几何 功能区选项卡或 几何 节点的 导入 功能,即可将这些 MPHBIN 文件导入 COMSOL Multiphysics中,其中的每一种几何,都可以在三维模型组件中使用三维对象体素和几何操作从头开始重新构建设计。您还可以通过 几何测量 来创建具有相同尺寸的设计。

The 3D geometry of an elongated torus. The 3D geometry of an elongated torus.
The 3D geometry of a hollow sphere with cutouts. The 3D geometry of a hollow sphere with cutouts.
The 3D geometry of a hollow cylinder with fins. The 3D geometry of a hollow cylinder with fins.

细长圆环体(左)、空心球体(中)和带翅片的空心圆柱体(右)的几何结构。

使用 COMSOL Multiphysics获得这些设计中的三维几何结构的方法有很多种,我们只概述了此处推荐的模型实践中的一种方法。一旦您尝试自己构建好几何结构后,可以下载相应的解MPH 文件,以获得更多指导。

进阶学习

在COMSOL 案例库所包含的所有教程模型中,都使用了三维对象体素来构建模型几何。我们鼓励您为下表中列出的教程模型创建几何结构,以练习如何使用COMSOL 软件构建几何形状。

模型 三维对象体素
微搅拌器 • 六面体
• 长方体
心脏电信号 • 球体
• 椭球
• 长方体
• 圆柱体
负载弹簧 • 螺旋体
音叉 • 圆锥体
• 球体
• 圆环
• 圆柱体
锥形吸波器 • 长方体
• 金字塔
岩石裂隙流 • 参数化曲面
注:您可以在COMSOL 案例库中搜索 @geom:ps 查找更多示例

请提交与此页面相关的反馈,或点击此处联系技术支持