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Design Module

Erstellen Sie Geometrien und ändern Sie importierte Dateien in COMSOL Multiphysics®

Wenn Sie eine Simulation durchführen, möchten Sie das beste geometrische Modell für Ihre spezielle Analyse verwenden. Das Design Module erweitert die CAD-Funktionalität von COMSOL Multiphysics® um zusätzliche Werkzeuge zum Importieren und Überarbeiten bestehender CAD-Modelle, sowie das Skizzieren und Erstellen von Geometrien von Grund auf.

Ganz gleich, ob Sie irrelevante Details aus einer bestehenden Geometrie entfernen, bestimmte Merkmale eines importierten CAD-Modells bearbeiten oder neu parametrisieren oder parametrische Geometrien konstruieren, das Design Module verfügt über spezialisierte Features und Funktionen, die auf die Vorbereitung eines Modells für die Analyse zugeschnitten sind.

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Eine metallische Geometrie einer Autoscheibenbremse, die aus einer belüfteten Scheibe und einem Bremssattel besteht.
Eine detaillierte Ansicht einer Modellskizze, die im Design Module unter Verwendung von Tools für parametrische Zwangsbedingungen und Bemaßungen erstellt wurde.
Detaillierte Darstellung der Spannungen eines Modells einer Wellenhalterung aus Stahl.

Beziehungen und Bemaßungen

Das Design Module enthält eine Reihe von Skizzierwerkzeugen zum Hinzufügen von Beziehungen und Bemaßungen zu planaren Zeichnungen für 2D-Modelle, 3D-Arbeitsebenen und Geometrieteilen. Zu den Beziehungen gehören parallele, senkrechte und tangentiale Bindungen. Wenn sich beispielsweise zwei Polygonsegmente im Winkel von 90 Grad treffen sollen, klicken Sie auf die beiden Kanten und verwenden eine rechtwinklige Beziehung. Die Optionen für die Bemaßung umfassen unter anderem Längenabmessung, Radius und Winkel. Sie können zum Beispiel einfach auf eine Kante klicken und sie ziehen, um interaktiv eine Längenabmessung festzulegen. Um die Erstellung konsistenter Zeichnungen zu erleichtern, gibt Ihnen das Design Module sofortige Rückmeldung, ob eine Skizze unter-, über- oder gut definiert ist.

Alle oben genannten Bemaßungen können mithilfe des allgemeinen parametrischen Frameworks in COMSOL Multiphysics® parametrisiert werden. Dadurch können Sie parametrische Sweeps für eine oder mehrere Dimensionen durchführen. In Verbindung mit dem Optimization Module können Sie außerdem parametrische Optimierungen durchführen und dabei die Vorteile der parametrischen Funktionalität voll ausschöpfen.

CAD-Import-Funktionalität

Das Design Module enthält alle Funktionen des CAD Import Module, welches auf dem Import und Export einer breiten Palette von CAD-Dateiformaten basiert. Um die Gültigkeit der importierten geometrischen Informationen zu gewährleisten, können Sie Ihre CAD-Modelle automatisch (oder manuell) reparieren und defeaturen, um das Erstellen und die Durchführung einer Analyse zu erleichtern. Dazu gehört auch der assoziative Geometrieimport: Sobald eine Datei importiert wurde, liest die Software die Informationen in den CAD-Dateien, um die geometrischen Elemente in der Datei zu identifizieren, und vergleicht sie mit allen zuvor importierten Dateien. Auf diese Weise werden physikalische und andere Einstellungen der Geometrie so weit wie möglich beibehalten. Weitere Informationen zu diesen Merkmalen und Funktionen finden Sie auf der Seite CAD Import Module.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit ausgewähltem Knoten Geometry, den Einstellungen für die Operation Delete Holes und der Geometrie einer Abdeckplatte mit Löchern unterschiedlicher Größe im Grafikfenster.

Geometrische Operationen im Design Module

Das Design Module ermöglicht Ihnen den Zugriff auf Standard-CAD-Operationen, sowie auf erweiterte Boolesche Operationen.

Eine Nahaufnahme der Einstellungen für die Fillet Operation und das Modell einer Klammer im Grafikfenster.

Fillet

Verrundungen werden erstellt, indem man einfach auf eine oder mehrere Kanten klickt und einen Radius angibt. Dies erzeugt abgerundete Ecken an den ausgewählten Kanten und wird zum Beispiel in der Strukturmechanik zur Vermeidung von Spannungskonzentrationen und in der Elektromagnetik zur Vermeidung von elektrischen Durchschlägen verwendet.

Eine Nahansicht des Model Builders mit dem markierten Knoten Offset Faces und einem Bremssattelmodell im Grafikfenster.

Offset Faces

Die Operation Offset Faces wird verwendet, um Flächen auf 3D-Geometrieobjekten entlang ihrer normalen Richtung zu versetzen. Diese Funktion ist auch für die Bearbeitung von 3D-Geometrien nützlich und ermöglicht die Parametrisierung von geometrischen Merkmalen in Objekten, die aus 3D-CAD-Dateien importiert wurden. In MEMS-Anwendungen kann diese Operation verwendet werden, um 3D-Geometrien so zu erstellen, dass die Ablagerung von Materialien auf nicht ebenen Oberflächen nachgebildet wird.

Eine Nahansicht des Model Builders mit dem hervorgehobenen Knoten Midsurface und einem Modell eines LKW-Leiterrahmens im Grafikfenster.

Midsurface

Die Operation Midsurface entfernt die Dicke eines Volumenobjekts mit konstanter Dicke, wodurch ein Flächenobjekt entsteht. Solche Flächenobjekte werden typischerweise mit dem Interface Shell verwendet, bei der die Dicke als physikalische Eigenschaft anstelle eines geometrischen Merkmals definiert wird.

Eine Nahansicht des Model Builders mit dem hervorgehobenen Knoten Loft und einem Schiffsrumpfmodell im Grafikfenster.

Loft

Die Operation Loft ermöglicht die Erstellung einer Loft-Oberfläche unter Verwendung bestimmter Profil- und Leitkurven. Diese Oberfläche wird aus einer oder mehreren Flächen gebildet, die zwischen den Profilen interpolieren. Die Operation ist besonders nützlich, um weiche geometrische Übergänge zwischen Profilkurven mit unterschiedlichen Formen zu erzeugen.

Eine Nahansicht des Model Builders mit dem ausgewählten Knoten Chamfer und einem Halterungsmodell im Grafikfenster.

Chamfer

Fasen werden erstellt, indem Sie einfach auf eine Kante klicken und einen Abstand angeben. Dies erzeugt abgeschrägte Ecken an den ausgewählten Kanten.

Eine Nahansicht des Model Builders mit hervorgehobenem Knoten Transform Faces und einem Gehäusemodell im Grafikfenster.

Transform Faces

Die Operation Transform Faces wendet eine lineare Transformation auf ausgewählte Flächen von 3D-Geometrieobjekten an. Diese Transformation kann Verschiebung, Drehung und isotrope Skalierung umfassen. Diese Funktion ist besonders nützlich, wenn Sie mit Modellen arbeiten, die aus 3D-CAD-Dateien importiert wurden. Die Operation ermöglicht beispielsweise die Parametrisierung geometrischer Merkmale in importierten Objekten, Sweeps über Parameter und, wenn sie mit dem Optimization Module verwendet wird, die Optimierung von Designs.

Eine Nahansicht des Model Builders mit hervorgehobenem Knoten Thicken und einem Industrieventilatormodell im Grafikfenster.

Thicken

Die Operation Thicken wird verwendet, um ein Flächenobjekt in ein Solid umzuwandeln, indem man ihm eine Dicke verleiht, normalerweise in der normalen Richtung.

Eine Nahansicht der Geometrieeinstellungen und eines Turbinenmodells im Grafikfenster.

Erweiterte Boolesche Operationen

Das Design Module bietet erweiterte Boolesche Operationen, die bei komplexeren Geometriemodellen zu besseren Ergebnissen führen sollen, zum Beispiel bei der Berechnung der Vereinigung von Objekten mit sich berührenden Flächen, welche nicht genau übereinstimmen.

Jedes Unternehmen und jeder Simulationsbedarf ist einzigartig.

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