comsolMultiphysics®中的几何内核

2014年4月16日

几何内核是负责处理comsolMultiphysics®软件中几何形状的软件组件。您可能想知道这是什么意思,如何以及为什么在建模时使用它。让我们找出答案。

模拟过程中的几何形状

创建或导入几何形状通常是COMSOL多物理建模过程中的第一步。根据我们的模拟目标,几何形状可以是设备的现实或理想化表示。

有多种方法可以建立几何形状。例如,我们可以在工作平面上绘制形状并挤压它们,或者我们可以创建一个实体对象并将其与其他实心对象结合以获得最终形状。在某些情况下,我们绘制的设备由几个部分组成。为了能够应用不同的材料设置,我们需要将这些零件绘制为单独的固体对象。

例如,从CAD文件中导入几何形状通常需要通过删除小或不必要的细节来维修或简化。在Comsol®软件中,我们可以绘制新形状以补充导入的对象。无论我们如何创建几何形状,我们都可以始终回头编辑各种操作(这些操作是在几何序列中收集的几何学模型构建器中的节点)。

创建几何形状后,我们可以继续定义物理,包括材料和边界设置,然后将几何形状隔离。如有必要,我们可以返回修改设计,在这种情况下,物理设置保留在我们最初选择的域和边界上。在求解之前,我们创建有限元网格,该网格应提供足够的几何形状近似值。最后,我们通过在几何形状上绘制模拟来评估模拟的结果。

图显示了在轮辋几何形状上进行疲劳分析的各个阶段
在疲劳分析的各个阶段,轮辋的几何形状。

幕后的数学家

在comsol多物理学中几何内核是确保上述所有功能顺利运行的软件组件。内核跟踪我们绘制或导入的几何对象的数学表示。它具有用于构建这些对象及其之间的相互作用的功能和算法,例如连接或相交。此外,几何内核的一部分可确保几何形状是关联的。即,我们可以对其进行修改,而无需重新申请物理设置。此外,内核还可以提供有关其他软件组件的几何形状的信息,例如计算投影或中透的表面曲率。

不是一个而是两个几何内核

几何内核可以配置为执行不同的任务。为了确保最佳性能,Comsol Multiphysics不提供两个内核。它包括Comsol内核,该内核最适合在软件中创建的几何形状。为了处理导入的CAD几何,CAD导入模块;设计模块;和livelink™用于CAD产品,您可以在乐动体育app无法登录乐动体育 ,包装专用几何内核,Parasolid®内核(用户界面中的CAD内核)。

Parasolid®内核为进口CAD设计提供了维修功能。它还包括能够简化几何形状的功能 - 例如,删除圆角或孔。但是,它不仅仅是对进口物体的维修和失败。Parasolid®内核还为设计模块包含的几何建模功能提供动力,例如创建凸起的表面,在3D对象上创建圆角和倒角,生成固体对象的Midsurface,并将材料添加到表面上,以创建固体。最后但并非最不重要的一点是,通常的几何操作也由Parasolid®内核实施。这意味着即使使用此内核,我们也可以创建和修改几何形状,包括导入的CAD对象。

在comsol多物理学中失败的一个例子
在comsol多物理学中失败的一个例子
在失败期间从几何形状中删除孔和其他细节。

选择几何内核

当我们使用包括CAD导入模块,设计模块或用于CAD的Livelink™产品之一的许可证安装ComsolMultiphysics®时,Parasolid®Kernel在启动新型号时将默认情况下。乐动体育app无法登录但是,我们可以轻松地在优先窗户。

comsol软件中“首选项”窗口的屏幕截图
要在开始建模后检查和更改模型组件中的几何内核,我们可以单击几何学模型构建器中的节点以导航到设置窗口几何学

comsol多物理中的几何设置窗口的屏幕截图

通过更改几何表示在设置中,我们可以控制哪个内核在当前模型组件中处理几何形状。更改内核需要使用我们已切换到的内核来重建几何序列。当我们在已经包含解决方案的模型中切换内核时,我们可以通过单击来避免重新溶解模型更新解决方案按钮学习工具栏以将解决方案映射到重建的几何形状。

如果几何序列包括COMSOL内核,则不能重建该几何序列,如果它包含仅使用CAD内核可用的任何操作。这些操作包括出现在下面的操作失败维修在里面几何学工具栏;这进口功能(如果导入文件是由CAD导入模块支持的格式);和阁楼,,,,中表面,,,,加粗,,,,倒角, 和鱼片设计模块中包含的操作。在这些情况下,我们可以将几何对象转换为与Comsol®内核一起使用的几何对象,如下所述。

转换几何对象

当我们从CAD文件导入几何形状时,我们通常会通过使用CAD导入模块内核可用的维修和打败操作来准备分析。即使需要CAD导入模块来打开包含这种几何序列的模型,但仍有一个简单的两步过程来共享以COMSOL多物理格式(.mphbin或.mphtxt)共享几何形状。首先,我们将失败的几何对象转换为comsol格式。你可以找到转换为comsol操作下转换在里面几何学工具栏,如下所示。

屏幕截图,显示转换为comsol操作。
其次,我们将转换后的几何对象导出到comsol多物理格式。

进一步的资源

Parasolid是西门子产品生命周期管理软件公司或其在美国和其他国家 /地区的子公司的注册商标。所有其他商标都是其各自所有者的财产,Comsol AB及其子公司和产品不隶属于,由这些或以上的非Comsol商标所有者归属,由,赞助或支持或支持。乐动体育app无法登录有关此类商标所有者的列表,请参见www.dvdachetez.com/trademarks

编者注:此博客文章在2019年4月4日更新,以包括有关可用新功能的信息和图像ComsolMultiphysics®的5.4版


评论(2)

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乔什·托马斯(Josh Thomas)
乔什·托马斯(Josh Thomas)
2014年4月22日

洛兰特,

感谢您提供的文章。

您提到“转换为comsol”操作可用于以comsol格式共享几何形状。我认为这对于与没有CAD导入模块的人共享有帮助。

但是,在寄生核上使用comsol内核还有其他优势吗?例如,对于大量进口或复杂的进口,一个内核比另一个内核更快?我看到,如果您获得适当的许可,则寄生物内核是默认的。但是,我想知道,即使我不打算分享我的几何形状,也可能在某些情况下使用“转换为comsol”功能也有意义。

谢谢,
乔什·托马斯(Josh Thomas)

洛兰特·奥拉斯(Lorant Olasz)
洛兰特·奥拉斯(Lorant Olasz)
2014年4月24日

感谢您的评论Josh。
我目前想不出任何其他原因将几何形状转换为comsol格式。如果导入CAD对象,最好将其保持在默认的寄生虫格式中。

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