CAD Import Module

効率的なシミュレーションとCADインテグレーション

CAD Import Module

影響の無いスライバーを除去することで、シミュレーション結果を変更することなく、より効率的にメッシュ作成や解析が可能となります。

CAD インポートモジュールによるCADファイルのインポート、エクスポートをサポート

CAD インポートモジュールは、STEP やIGESのような汎用ファイル形式から、Parasolid® および ACIS®形式など、多種多様なファイル形式のインポートをサポートしています。そのプロセスで重要なことは、CADインポートモジュールでは、Inventor®, PTC® Creo® Parametric, およびSOLIDWORKS®のようなCADシステム独自形式ファイルをインポートすることが可能ということです。CATIA® V5用のファイルインポートでは、このシステムの独自ファイル形式のインポートをサポートします。

CADインポートモジュールがすでにインストールされている場合、全てのCADファイルは、モジュールに含まれるParasolidジオメトリエンジンを使用して、自動的にParasolidジオメトリにコンバートされます。続いて、これらのジオメトリはCOMSOL MultiphysicsおよびCADインポートモジュール内で、多様なツールを使用して変更を行うことが可能です。このケースの一例として、CADで設計された周囲のモデルドメインの構築が挙げられます。CADモデルの大半は製造用オブジェクトで、シミュレーションは、たとえば空気の流れのような、オブジェクト周囲の現象をモデリングするために使われます。これらの変更が実行されると、CADインポートモジュールでは、この変更をParasolidにエクスポートし、もしくは、他のツールでインポートするために、ACISファイル形式でへエクスポートします。

製品開発を成功させるためのCADインテグレーションとシミュレーション

製品開発の最初のステップは、CADの作成もしくは、シミュレーションモデリングを行うことです。このシミュレーションモデリングにより、私たちは、さらに理解を深めることができ、また必要部分の構成やデバイスの最適化を図ることが可能です。その一方で、CADモデリングでは、正確で適切、かつ製造上必要となる詳細情報を提供してくれます。完全にな理解を得るためには、両方のモデリング作成が必要になります。一方のモデリングからの情報とデータは、もう一方のモデリングにも影響を及ぼし、また時としてその情報とデータは、直接行き来する可能性もあるため、シミュレーションとCADの両方のモデリングプロセスのインテグレーションは必要不可欠になります。このインテグレーションを実現するために、COMSOLでは、ロバストなツール:CADインポートモジュールを提供いたします。

事例紹介

  • この例の中の溝や穴のように、全体的なシミュレーションと比較すると小規模なものですが、CADツールから移行されたジオメトリは、フィーチャーの変更を行うことができます。 この例の中の溝や穴のように、全体的なシミュレーションと比較すると小規模なものですが、CADツールから移行されたジオメトリは、フィーチャーの変更を行うことができます。
  • わずかな破損個所を修正することにより、そのギャップは埋まり、周囲のジオメトリはスムーズになるため、要求されるメッシュを減少させることができます。 わずかな破損個所を修正することにより、そのギャップは埋まり、周囲のジオメトリはスムーズになるため、要求されるメッシュを減少させることができます。
  • この例の中で示されているデフィーチャリングには、ジオメトリからのフィルター移動が含まれます。全てのフィルターは1回のアクションで選択、移動が可能です。 この例の中で示されているデフィーチャリングには、ジオメトリからのフィルター移動が含まれます。全てのフィルターは1回のアクションで選択、移動が可能です。
  • キャッピングによる表面作成機能によればドメイン入力が可能になり、またマニホールドを通る流体のようにドメイン上でのシミュレーションも実装可能です。 キャッピングによる表面作成機能によればドメイン入力が可能になり、またマニホールドを通る流体のようにドメイン上でのシミュレーションも実装可能です。
  • 周囲の面のプロパティに依存しますが、孔や面は削除や除去して埋めることも可能です。 周囲の面のプロパティに依存しますが、孔や面は削除や除去して埋めることも可能です。
  • バーチャルオペレーションによって、スパースメッシュ用のメッシャーによると無視されるようなジオメトリ(薄い帯)にメッシュを集中させることができます。 バーチャルオペレーションによって、スパースメッシュ用のメッシャーによると無視されるようなジオメトリ(薄い帯)にメッシュを集中させることができます。

デフィーチャリングがシミュレーションプロセスを効率化

CADモデルが適切に修正を完了しても、シミュレーションの中で使用するにはまだ困難なことが残っています。それは、ジオメトリの複雑さとモデル内の小規模なジオメトリフィーチャーの数がその要因になっています。これらのいくつかは、微小面、スライバ、スパイク、そして微小エッジなど、CADのモデリングプロセス自体の結果から生じています。また製品の製造に必要なフィレット、溝、スレッド、孔のようなフィーチャーは基本的にCADモデリングの一般的なシミュレーションには、必要性はありません。両方のケースにおいて、これらの特性は、一般的に適切な解析を行うためにメッシュ濃度に関連しています。コンピュータリソース保存のために、それらは、要求メッシング数を削減するため、ジオメトリ内の統一されたものに移動され、置き換えられます。

CADインポートモジュールでは、識別を行いながらこのデフィーチャリング機能を支援する機能を提供し、シミュレーションプロセスを合理化するために、自動または手動で取り除きます。スライバのような偶然生じたフィーチャーに対しては、インタフェース内でタイプを選択し、許容値を明確にします。これにより、ジオメトリ特性で発生したこと全てがジオメトリ内で明確にされます。これにより手動にてデフィーチャリングできます。CADインポートモジュールは、これらを削除し、よりよいメッシュ作成のためにスムーズで統合されたジオメトリを生成します。また、修正時に使用されたものと同じ許容値を使用して、インポートプロセスの一部としてデフィーチャリングを自動的に実行できます。

穴や溝のように、多数のメッシュの解像度が要求されるフィーチャーでは、ジオメトリ内のジオメトリポジションを手動にて選択し、埋める、キャップする、修復する、あるいは削除することを選択可能です。これにより、CADインポートモジュールでは、埋めたり塞いだりなどの置き換え作業を行い、スムーズな表面への変更を素早く実行します。

Virtual Operations、重要箇所のシミュレーションに集中  

シミュレーションプロセスやメッシュからの移動または削除が必要なジオメトリ機能に対しては、Virtual Geometry Operationsを適用することで、実行中シミュレーション内の必要な作業に集中できることが可能です。これによって、シミュレーションにはあまり影響を及ぼさず、最終的に完成するシミュレーションとは特に関連性もなく、またメッシャーがあまり影響を受けないモデリングの対象箇所のエンティティを選択することができます。次に、メッシングは、仮想ジオメトリ上で作成されます。これらの操作には、頂点、エッジ、面、複合して形成されたエッジと面、破綻したエッジと面の無効化などが含まれます。これとの操作は、COMSOL Multiphysicsの基本パッケージングに含まれ、CAD インポートモジュールのデフィーチャリングツールを最適に補完します。デフィーチャリングや修正から容易にジオメトリのフィーチャーを削除することが不可能な場合、またはシミュレーション実行中に未使用ジオメトリの曲率の維持を要求されている場合に、これらの機能は大変便利です。

ジオメトリの修復で、シミュレーションがスタート

CADモデルの作成は、正確ではないけれどもロバストなサイエンスです。CADモデリング作成の目的は、許容値や材料の可視化と仕様表記を行い、使用中のデバイスやプロセス上で変更があった場合などに、製造チームやエンジニアたちがそれらを読み取ることです。CADモデリングは、隣接面が空間上でまったく同じポイントで合致することは難しいということは、共通の認識です。ほとんど気づかないような小さな異常個所がCADモデリング内で出来てしまい、物理的では無いオブジェクトを作成したり、もしくはCOMSOL Multiphysics内でメッシュを作成する時に困難になります。そのため、ジオメトリの修復は、自分自身のシミュレーションを開始する際のインポートプロセス中で行うことになります。

CAD インポートモジュールでは、自動検出を行ったり、自動的もしくは手動により、CADモデルを修復することができます。設計エンジニアたちの中には、自分の使用するCADツールで修復作業を行うことを希望する場合もありますが、CADプログラム上で簡単には認識できない異常個所も、CADインポートモジュールでは瞬時に確認することが可能です。また、他の方法として、CADインポートモジュールでは、隣接している面を選択したり、ソリッドを作るために隣接面と結合させたり、インポートプロセスにおける許容値を規定することも可能です。これらの作業をCADインポートモジュールで自動的に実行するかどうか選択できます。

LiveLinkプロダクトは、さらなる機能を提供

CAD インポートモジュールでは、CAD モデルとCOMSOLジオメトリ間で適切にデータ受け渡しが行われるために必要なツールを全て提供します。CADの設計およびシミュレーションとのさらに密接なインテグレーションを提供するLiveLink製品においても、全ての機能を提供可能です。LiveLink製品に関しても、皆様のシミュレーションモデル内におけるCADモデルジオメトリの最適化を実行することが可能です。

LiveLink製品において、実行可能かつキーとなる大事な機能は、COMSOL MultiphysicsとCAD システムのデータ同期です。インポート、エクスポート、ジオメトリ修復、CADモデルのディフィーチャリングなどの機能が実行可能ということはもちろん、これに加えてCADシステム内のCADモデリングとCOMSOL Multiphysics内のジオメトリとの関連付けも行います。このデータ同期では、例えば、一方で行われた変更は瞬時にもう一方でも更新されます。シミュレーション内で変更を行うために、CADモデルでの変更が認識されると、インポート/エクスポートまたは、CADモデル全体を再度インポートする作業を回避できます。また、例えばエッジの長さのように、ジオメトリ全体をベースにして、パラメトリックスイープが自動的に実行されます。

ここでご紹介した特性は、下記で提供可能です。 LiveLink for AutoCAD®, LiveLink for PTC® Creo® Parametric, LiveLink for PTC® Pro/ENGINEER®, および LiveLink for Solid Edge®LiveLink for Inventor®およびLiveLink for SOLIDWORKS®には追加機能が搭載されており、これら2つのCADツールでは、それぞれのGUI上でCOMSOL Multiphysicsのシミュレーションが実行可能になります。

ここで掲載されている商標はすべてそれぞれの所有者に帰属します。またCOMSOL ABおよびその子会社とCOMSOL製品は、これらの商標の所有者による提携、承認、スポンサー、もしくは、サポートする関係ではありません。それぞれの商標所有者のリストをご覧になりたい場合は、http://www.comsol.com/tmをご利用ください。

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