Design Module

Expand the CAD Functionality and Import CAD Files into COMSOL Multiphysics® with the Design Module

Design Module

Os comandos lofting e fillet são usados para criar as diferentes pás neste propulsor.

Criando Projetos CAD

O Design Module expande a funcionalidade de modelagem geométrica do COMSOL Multiphysics® ao oferecer ferramentas extras para criar geometrias e importar uma variedade de formatos de arquivos CAD. O preparo de uma geometria é parte importante do processo de simulação, no qual o foco está em descobrir a maneira mais adequada de representar o projeto CAD para análise.

Isso pode envolver identificar se certos detalhes geométricos são relevantes à análise ou se, em vez disso, uma aproximação de casca pode ser usada para a simulação. Em outras situações, pode ser que você precise modificar e reparametrizar certos detalhes de um projeto CAD importado. Ou você pode até mesmo precisar construir uma geometria parametrizada nova e mais simples do zero, a fim de captar os detalhes para uma análise adequada. O Design Module realiza isto manipulando geometrias usando o núcleo geométrico Parasolid®.

Importe e Exporte seus Modelos de e para softwares CAD

A importação de vários formatos de arquivo diferentes —– incluindo os formatos Parasolid®, ACIS®, STEP e IGES — é suportada pelo Design Module. Ademais, você pode importar formatos de arquivo nativos de várias ferramentas CAD, como o Autodesk® AutoCAD®, o Autodesk® Inventor®, o NX™, o PTC® Creo® Parametric™ e o SOLIDWORKS®.

O Design Module oferece uma ferramenta robusta para facilitar a integração da simulação e do projeto CAD dentro do processo de desenvolvimento do produto. Depois que todas as modificações em uma geometria foram feitas, o Design Module pode exportá-las nos formatos de arquivo Parasolid® ou ACIS® para importação em outras ferramentas.


Imagens adicionais:

Remover uma  face estreita reduz a necessidade de uma malha fina na região, enquanto a ação de remoção de detalhes suaviza a geometria ao redor para preencher o vazio. Remover uma face estreita reduz a necessidade de uma malha fina na região, enquanto a ação de remoção de detalhes suaviza a geometria ao redor para preencher o vazio.
O Design Module permite tampar buracos ou preencher faces. O Design Module permite tampar buracos ou preencher faces.
Modelo de uma junta esférica com filetes e chanfros. Modelo de uma junta esférica com filetes e chanfros.
Modelo de uma flange, criado usando superfícies e o recurso chamado thicken, disponível no Design Module. Modelo de uma flange, criado usando superfícies e o recurso chamado thicken, disponível no Design Module.
A base de um prato cíclico de helicóptero requer muitas arestas com filetes e chanfros. A base de um prato cíclico de helicóptero requer muitas arestas com filetes e chanfros.
O comando lofting foi usado para criar pás que foram usadas para fazer um rotor. O comando lofting foi usado para criar pás que foram usadas para fazer um rotor.

Criando Projetos

Arquivos CAD importados são convertidos automaticamente para o formato de modelagem geométrica Parasolid® 3D dentro do Design Module. Você pode, então, usar o Design Module para modificá-los e manipulá-los. Por exemplo, pode-se criar um domínio em torno de um projeto CAD para realizar na sequência a modelagem e a análise. Embora um modelo CAD possa representar a geometria de um objeto que será fabricado, pode-se estar mais interessado em simular o ambiente em torno dele. Sendo assim, você precisa definir a geometria adequada para representar esse ambiente.

O Design Module foi concebido em uma estrutura paramétrica já comprovada para geração de geometrias no COMSOL Multiphysics® e no kernel geométrico Parasolid®, padrão do setor. Isso permite modificar ou construir projetos do zero e compartilhá-los com outras ferramentas.

Além das operações geométricas encontradas no CAD Import Module, você também pode criar objetos a partir de perfis de seção transversal usando Loft e usar operações como Fillet, Chamfer, Midsurface, e Thicken. Por exemplo, usando a ferramenta Loft, é possível criar geometrias a partir de cortes ou contornos, tal como a partir de uma varredura MRI. A criação de volumes fluidos dentro de objetos sólidos importados também fica muito mais fácil usando a ferramenta Cap Faces.

Reparando a Geometria Manualmente ou Automaticamente

Você sempre pode reparar a geometria quando importar um projeto CAD para o Design Module — mesmo por padrão. O reparo da geometria garante que regiões não físicas, que impediriam o COMSOL Multiphysics de gerar a malha no arquivo importado, não sejam introduzidas no processo de modelagem.

O Design Module contém ferramentas para detectar e reparar seus modelos CAD nos quais podem existir pequenas anomalias, como faces adjacentes que não se interceptam no mesmo ponto. As anomalias podem ser consertadas manualmente ou automaticamente ao definir tolerâncias como parte do processo de importação e reparação. Caso prefira reparar o modelo CAD em sua ferramenta CAD, pode não ser tão fácil identificar onde há anomalias. Você pode usar o Design Module para encontrá-las primeiro.

Removendo Detalhes dos Modelos para Melhorar Malhas e Simulações

Uma geometria reparada ainda pode conter detalhes geométricos que dificultam a geração da malha ou a realização de simulações robustas. Em especial, pequenos detalhes podem concentrar grandes números de elementos de malha em regiões onde mudanças nos resultados de simulação são desprezíveis e podem, portanto, ser ignorados.

O Design Module contém ferramentas para identificação e remoção de features removendo certos detalhes, como pontas, orifícios, lascas, arestas curtas e pequenas faces, por exemplo. Como as operações de reparo, esses detalhes podem ser identificados e removidos em sua ferramenta CAD, ou pelo Design Module, manualmente ou automaticamente.

Outras ferramentas de remoção de features permitem que você identifique detalhes cuja formação de malha é difícil, como ranhuras, e possibilita tampar, colar, preencher ou excluir tais detalhes. Um exemplo de reparametrização de uma geometria é quando arredondamentos importados são inconsistentes para a simulação. Esses arredondamentos podem ser identificados e desfeitos e, então, usando a operação Fillet no Design Module, novos arredondamentos paramétricos podem ser incluídos.

As Operações Virtuais Concentram as Simulações nas Regiões Importantes

As Operações de Geometria Virtual são ferramentas úteis dentro do COMSOL Multiphysics, que oferecem melhores soluções de análise de malha. Isso é feito instruindo ao gerador de malhas para ignorar entidades e detalhes selecionados, evitando assim concentrar a malha nessas regiões — a malha é gerada em uma geometria virtual.

As regiões ignoradas normalmente seriam parte da geometria em que os resultados de sua simulação são uniformes ou irrelevantes à situação em particular. Você pode usar as Operações de Geometria Virtual para ignorar arestas, vértices e faces; em seguida, formar objetos compostos; ou colapsar as entidades.

Essas operações estão incluídas no COMSOL Multiphysics e expandem os recursos de manipulação de geometria do Design Module. Isso se dá, principalmente, quando certos detalhes são difíceis de remover através das ferramentas de reparação e remoção de detalhes.

ACIS é uma marca registrada da Spatial Corporation. Autodesk, AutoCAD e Inventor são marcas registradas ou comerciais da Autodesk, Inc., e/ou de suas subsidiárias e/ou afiliados nos EUA e/ou em outros países. Parasolid e NX são marcas comerciais registradas ou comerciais da Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. ou de suas subsidiárias nos Estados Unidos e em outros países. PTC, Creo e Parametric são marcas registradas ou comerciais da PTC Inc. ou de suas subsidiárias nos EUA e em outros países. SOLIDWORKS é uma marca registrada da Dassault Systèmes SolidWorks Corp. Todas as marcas registradas listadas aqui são de propriedade de seus respectivos donos, e a COMSOL AB e suas subsidiárias e produtos não são associados, endossados, patrocinados nem apoiados por esses proprietários de marcas registradas. Para ver uma relação dos proprietários dessas marcas comerciais, acesse http://br.comsol.com/trademarks.

Design Module

Recursos do Produto

  • Crie objetos extrudados a partir de diferentes perfis de seção transversal
  • Aplique filetes 3D e chanfros em objetos sólidos e superfícies
  • Converta sólidos em superfícies, e vice-versa, usando as operações midsurface e thicken
  • Importe os formatos de arquivo CAD mais populares. Veja a tabela abaixo
  • Encapsule geometrias para modelar fenômenos nos domínios circundantes
  • Exporte arquivos de geometrias para os formatos Parasolid® e ACIS®
  • Repare geometrias através da identificação de inconsistências geométricas e una superfícies para criar sólidos
  • Remova detalhes através da busca e exclusão de filetes, arestas curtas, faces estreitas, pequenas faces e pontas
  • Delete manualmente faces e conserte os vazios resultantes através de preenchimento (criando nova face) ou remendo (encolhimento ou expansão das faces adjacentes)
  • Desassocie faces de um objeto sólido para criar um novo objeto sólido
  • Tampe buracos ou espaços vazios para preencher o espaço e criar domínios de modelagem
  • Remende faces removidas através do crescimento ou encolhimento das superfícies ao redor para cobrir a face removida

Formatos de Arquivo Suportados

Note que nem todos os formatos de arquivo são suportados em todos os sistemas operacionais. Para detalhes acesse Requisistos do sistema

Formato do Arquivo Extensão Versão Importa Exporta
ACIS® .sat, .sab, .asat, .asab up to 2018 1.0 (import),
R4, R7, 2016 1.0 (export)
Sim Sim
AutoCAD® .dwg 2.5-2017 Sim Não
AutoCAD® DXF .dxf 2.5-2016 Sim Não
IGES .igs, .iges up to 5.3 Sim Não
Inventor® assemblies .iam 11, 2008-2017 Sim Não
Inventor® parts .ipt 6-11, 2008-2017 Sim Não
NX® .prt up to 11 Sim Não
Parasolid® .x_t, .xmt_txt, .x_b, .xmt_bin up to V30.0 Sim Sim
PTC® Creo® Parametric™ .prt, .asm 1.0-4.0 Sim Não
PTC® Pro/ENGINEER® .prt, .asm 16 to Wildifire 5.0 Sim Não
SOLIDWORKS® .sldprt, .sldasm 98-2017 Sim Não
STEP .step AP203, AP214 Sim Não

Veja todos os formatos de arquivos suportados pelo COMSOL

Next Step:
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