1、COMSOL Multiphysics CAD导入,2010年中国区用户年会,CAD导入模块,目的 将COMSOL Multiphysics与设计过程集成 不需要在COMSOL Multiphysics中重新绘制几何 使模拟大型和复杂的问题变得更容易 基于Parasolid的CAD内核 支持多种CAD文件格式 与Solidworks，Pro|ENGINEER, Autodesk Inventor 双向连接，便于进行结构参数化设计 可自定义导入误差 可修复缺陷,CAD导入模块,直接导入所有主流CAD格式至COMSOL桌面： ACIS (.sat, .sab) Parasolid (.x_t, .
2、x_b, .xmt_bin) STEP (.step) IGES (.igs),支持的文件格式,格式：STL，VRML 主要目的：虚拟化 不是“真实”的CAD数据 只是近似的结构化 没有拓扑信息 被COMSOL导入时需要计算,平面式CAD数据结构,格式：IGES，VDA-FS 主要目的：早期的CAD交换 不能描述现代几何内核特征 精确的描述几何结构 没有拓扑或连接信息 被COMSOL导入时需要计算,切面数据格式,格式：Parasolid, SAT, STEP,以及其他一些内核 主要目的：现代CAD交换 与现代几何内核类似的描述方法 精确的几何描述 有拓扑和连接信息,边界描述数据格式,导入过程,
3、CAD导入时的选择项,多数情况下可直接使用缺省值选择导入的实体 体、面、点、边决定如何处理面 尝试构成体、粘合、不粘合选择修复几何结构并设定一个误差值,修复操作,简化几何描述 移除短边、小面、薄长条 修复缺口 移除自交叉、尖角、以及不连续,修复短边,移除C4 将C3扩展到C1,C4,C3,C1,C2,C3,C1,C2,修复重合边,移除C4 修改C1到C3,C4,C3,C1,C2,C3,C1,C2,修复缺口,将C4延长到C3,C4,C3,C1,C2,C3,C1,C2,C4,修复尖角,移除C4 修改C1和C3,C4,C3,C1,C2,C3,C1,C2,移除C5, C6 修改C1或C4,C4,C3,
4、C1,C2,C3,C1,C2,C5,C6,C4,修复自相交,切除C1和C3,切除C1和C3,非末端相交,多个交点,修复薄长条,移除面，并扩展其他面填补缺口,案例：修复,修复前后网格数统计,修复前,修复后,案例：修复,案例：修复,不包含求解域,案例：修复,修复前后网格检查,练习：削除功能,CAD 实时连接,SolidWorks实时连接TM,Model courtesy Comet AG, Switzerland.,连接COMSOL Multiphysics和SolidWorks. 参数扫描并在Solidworks中直接设计优化。,Inventor 实时连接TM,连接COMSOL Multiphy
5、sics和Inventor. 参数扫描并在Inventor中直接设计优化。,Pro/ENGINEER 实时连接TM,连接COMSOL Multiphysics和Pro/ENGINEER. 参数扫描并在Pro/ENGINEER中直接设计优化。,CAD的表现形式,COMSOL Multiphysics用户可以选择两种不同的实体CAD模型： 组合几何体（缺省设置） 装配体 一个组合几何体是一个单独的对象，包含多个子域 几何、网格、物理量在内部界面上会自动相互“粘合” 一个装配体包含组合几何体中的非连接对象 几何、网格和物理量在内部界面上需要手工联接,利弊,组合几何体的优点： 在材料非连续处，物理量自
6、动连续 在材料界面处，自动得到高精度解 在材料界面处，自动确认网格单元和节点 组合几何体的缺点： 网格越细，内存开销越大 对大的CAD模型网格剖分比较困难 装配体的优点： 在材料界面处可有意定义物理量不连续，例如接触阻抗 对大的CAD模型网格剖分比较容易 网格越粗，计算越快（但精度越低） 装配体的缺点： 需要更多的手工操作 为了保证足够的高精度，需要注意边界上的网格密度,组合几何体网格剖分（缺省）,组合几何体由一个或几个子域(subdomain)组成在CAD模型的不同部分，使用不同子域可以非常容易地定义不同的材料属性,组合几何体网格剖分（缺省）,图中红色和灰色分别显示了两种网格剖分的子域界面（
7、内部边界）一般具有一致性的网格：网格单元边界和节点在界面上是共享的,组合几何体网格剖分（缺省）,在界面上，一致性的网格给出了高数值精度的解分量和通量典型的解分量有温度T，位移u v w，电压V等典型的通量有热通量，应力，电流等,组合几何体网格剖分（缺省）,在组合几何体中，COMSOL Multiphysics自动建立一致性的网格，并且通过界面的解分量及其通量是连续的 当模拟的对象是由不同材料组成时，这对得到精确解是非常重要的 在COMSOL Multiphysics中建立CAD模型时，缺省设置下，用户得到的是组合几何体和一致性的网格,装配体,对大的CAD模型，有时不采用一致性网格将更有效图中显
8、示的是F1赛车前翼的1/2，其网格剖分采用了装配体特征一个装配体对象包括几个组合几何体对象,这个装配体中不同组合几何体对象的网格不是一致性的单元边界和节点不匹配,装配体,印记装配体,组合几何体和装配体之间的折中方法是使用印记装配体印记（imprint）是一个面上的边到另一个的投影这使得边界面上的网格具有一致性的边（节点不是）在内部面上是完全不一致的稍后的一个例子将会说明这个概念,组合几何体和装配体,总结：CAD表达上的3个层次给出了一致性-非一致性网格的三个级别,组合几何体 (一致性网格),有印记的边界对,没有印记的边界对,网格适应性提高,更多资源请关注,中仿科技年会专栏：http:/ 中仿科技网络研讨会：http:/ 中仿科技公开培训：http:/ 中仿科技市场活动报名：http:/ 中仿科技资源下载中心：http:/,中仿社区： http:/ 中国视频教程网： http:/ 中国仿真互动： http:/,
