Модуль Проектирование (Design)

Модуль Проектирование (Design)

Создание параметрической геометрии и управление ей в целях моделирования

Модуль Проектирование (Design)

Для создания различных лопастей этой крыльчатки используются развертка и скругление.

Создание проектов САПР

«Модуль Design (Проектирование) расширяет функциональность геометрического моделирования программного обеспечения COMSOL Multiphysics® за счет дополнительных инструментов для создания геометрических элементов и импорта файлов САПР в различных форматах. Подготовка геометрии — важный этап процесса моделирования, в ходе которого выполняется поиск наиболее подходящего способа представления проекта САПР для анализа.

При этом может определяться значимость тех или иных геометрических элементов для анализа и возможность замены моделирования аппроксимацией оболочки. В некоторых случаях может понадобиться изменение и повторное параметрирование некоторых элементов импортированного проекта САПР либо даже создание новой упрощенной геометрии с нуля — с целью передачи определенных элементов для правильного проведения анализа».

Импорт моделей в программу САПР и их экспорт из нее

«Модулем проектирования поддерживается импорт файлов во множестве различных форматов, включая файлы Parasolid®, ACIS®, STEP и IGES. Более того, возможен импорт файлов в собственных форматах различных программ САПР, в частности, Autodesk® AutoCAD®, Autodesk® Inventor®, NX™, PTC® Creo® Parametric™ и SOLIDWORKS®.

Модуль проектирования — надежное средство для облегчения интеграции результатов моделирования и проектов САПР в ходе разработки продукции. После внесения всех изменений в геометрию модуль проектирования может экспортировать их в форматы Parasolid® и ACIS® для импорта конечных файлов в другие программы».


Дополнительные изображения с примерами:

  • При удалении наплывов и плен существенно упрощается построение сетки, а удаление элемента позволяет сгладить окружающую область и заполнить пустое пространство. При удалении наплывов и плен существенно упрощается построение сетки, а удаление элемента позволяет сгладить окружающую область и заполнить пустое пространство.
  • С помощью модуля проектирования возможно закрытие и заполнение граней и отверстий. С помощью модуля проектирования возможно закрытие и заполнение граней и отверстий.
  • Модель шарового шарнира со скруглениями и фасками на стыках основания, корпуса и пальца шарнира. Модель шарового шарнира со скруглениями и фасками на стыках основания, корпуса и пальца шарнира.
  • Модель фланца, созданная с использованием поверхностей и функции утолщения в модуле проектирования. Модель фланца, созданная с использованием поверхностей и функции утолщения в модуле проектирования.
  • При проектировании основания для автомата перекоса вертолета используется много скруглений и фасок. При проектировании основания для автомата перекоса вертолета используется много скруглений и фасок.
  • Операция развертки использовалась для проектирования лопастей, необходимых для крыльчатки. Операция развертки использовалась для проектирования лопастей, необходимых для крыльчатки.

Создание проектов

«В модуле проектирования импортированные файлы САПР автоматически преобразуются в формат системы трехмерного геометрического моделирования Parasolid®. В дальнейшим с ними можно работать средствами модуля проектирования. В частности, проект САПР может включаться в область для последующего моделирования и анализа. Хотя модель САПР может описывать геометрию объекта для производства, чаще возникает необходимость в моделировании окружающей его среды. Для представления такой среды потребуется определение ее геометрии.

В основе модуля проектирования лежит надежная архитектуры параметрирования для создания геометрических элементов в приложении COMSOL Multiphysics®, а также ядро геометрического моделирования Parasolid®, ставшее отраслевым стандартом. Таким образом, модуль позволяет редактировать проекты и создавать их с нуля, а также передавать данные в другие инструменты.

Помимо геометрических операций, доступных в Модуль Импорт данных из САПР (CAD Import), также поддерживается создание выпуклых объектов на основе профилей поперечного сечения и выполнение таких команд, как скругление (fillet), фаска (chamfer), срединная поверхность (midsurface) и утолщение (thicken). Так, при использовании инструмента развертки (loft) возможно создание геометрических элементов из срезов и контуров — например, изображений МРТ. Инструмент для закрывания поверхностей (cap faces) значительно облегчает создание объемов, заполненных жидкостью, внутри импортированных твердых объектов».

Восстановление геометрии: ручной и автоматический режимы

«При импорте проекта САПР в модуль проектирования можно в любой момент выполнить восстановление геометрии, в том числе и по умолчанию. С помощью функции восстановления геометрии обеспечивается отсутствие в процессе моделирования нефизических областей, которые могли бы помешать приложению COMSOL Multiphysics построить сетку импортированного файла.

В состав модуля проектирования входят инструменты для обнаружения и восстановления моделей САПР, содержащих небольшие отклонения: например, смежные кромки, не пересекающиеся в одной точке. В ходе импорта и восстановления такие отклонения могут редактироваться как вручную, так и автоматически через настройку пороговых значений. При восстановлении модели в программе САПР обнаружение таких отклонений может быть затруднено, поэтому их проще найти в модуле проектирования».

Удаление элементов для оптимизации построения сетки и моделирования

«В восстановленной геометрии могут содержаться некоторые геометрические элементы, затрудняющие построение сетки и проведение эффективного моделирования. В частности, элементы небольшого размера могут связывать множество элементов сетки, причем в местах, где результатами моделирования можно пренебречь, поэтому такие элементы можно не принимать в расчет.

В модуле проектирования содержатся инструменты для определения и удаления определенных элементов, таких как зубцы, отверстия, плены и наплывы, ребра и грани малых размеров. Как и в ходе операций восстановления, эти элементы можно идентифицировать и удалить непосредственно в программе САПР или в модуле проектирования. Поддерживается два режима: ручной и автоматический.

Другие инструменты удаления элементов позволяют определить элементы, для которых трудно построить сетку (например, пазы), а также закрыть, исправить, заполнить или удалить их. Например, перепараметрирование геометрии необходимо при импорте скруглений, осложняющих моделирование. Такие скругления можно обнаружить и удалить, после чего создать новые скругления соответствующей командой в модуле проектирования».

Операции виртуальной геометрии помогают сосредоточиться на моделировании важных областей

«Операции виртуальной геометрии (Virtual Geometry Operations) — полезный инструмент COMSOL Multiphysics, обеспечивающий усовершенствованный анализ для построения сетки. Инструменту построения сетки передается команда игнорировать некоторые объекты и элементы. Это позволяет избежать концентрации множества мелких элементов в указанных областях поскольку сетка строится по виртуальной геометрии.

Как правило, игнорируемые области в геометрии появляются в том случае, если результаты их моделирования единообразны или не имеют значения для выполняемой задачи. С помощью операций виртуальной геометрии можно исключить кромки, вершины и грани, чтобы создавать составные объекты или сворачивать элементы.

Эти операции входят в состав приложения COMSOL Multiphysics и расширяют возможности модуля проектирования по управлению геометрией. Они особенно полезны, когда некоторые элементы сложно удалить средствами восстановления геометрии или удаления элементов».

ACIS является зарегистрированной торговой маркой компании Spatial Corporation. Autodesk, AutoCAD и Inventor являются зарегистрированными торговыми марками или торговыми марками компании Autodesk, Inc. и (или) ее дочерних компаний и (или) ее аффилированных компаний в США и (или) других странах. Parasolid и NX являются зарегистрированными торговыми марками или торговыми марками компании Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. или ее дочерних компаний в США и других странах. PTC, Creo и Parametric являются зарегистрированными торговыми марками или торговыми марками компании PTC Inc. или ее дочерних компаний в США и других странах. Любые перечисленные здесь торговые марки являются собственностью их владельцев. Корпорация COMSOL AB, равно как и ее дочерние компании и продукция, не связаны, не утверждались, не финансировались и не поддерживались этими владельцами. Перечень владельцев таких торговых марок представлен на сайте http://www.comsol.com/tm.