COMSOL® 製品概要

A gray geometry of a car disc brake assembly made up of a ventilated disc and caliper assembly.

デザインモジュールで CAD 機能を拡張し CAD ファイルを COMSOL Multiphysics® へインポート

解析のためのCADデザイン

シミュレーションを実行するときは, 特定の解析に最適なジオメトリモデルを使用す る必要があります. デザインモジュールは COMSOL Multiphysics® のCAD機能を拡張し, 既存のCADモデルをインポートおよび修正したり, ジオメトリをゼロからスケッチおよび構築したりするための追加ツールを提供します.

既存のジオメトリから無関係な細部を削除する場合でも, インポートしたCADモデ ルの特定の機能を再作成する場合でも, パラメトリックジオメトリを構築する場合で も, デザインモジュールは, 解析用のモデルを準備するために調整された機能を備えています.

独自のデザインを作る

拘束と寸法

デザインモジュールには, 2Dモデル, 3D作業平面, およびジオメトリパーツの平面図面に拘束と寸法を追加するために使用できる一連のスケッチツールが含まれています. 拘束オプションには, 平行, 垂直, および接線拘束があります. 例えば, 2つのポリゴンセグメントを90度で交わらせるには, 2つのエッジをクリックして, 垂直拘束を使用します. 寸法のオプションには, 長さの寸法, 半径, および角度があります. 例えば, エッジをクリックしてドラッグするだけで, 長さの寸法をインタラクティブに設定できます. 一貫性のある図面の作成を支援するために, デザインモジュールは, スケッチが過小定義, 過定義, または明確に定義されているかどうか, 即座にフィードバックを返します.

パラメトリックデザイン

上記のすべての寸法は, COMSOL Multiphysics® の一般的なパラメトリックフレームワークを使用してパラメトリックにすることができます. これにより, 1つまたは複数のディメンションにわたってパラメトリックスイープを実行できます. さらに, 最適化モジュールと組み合わせると, パラメトリック機能を最大限に活用して, パラメトリック最適化を実行できます.

フィレット, 面取り, ロフト, 厚み付け, 中立面, および高度なブール演算

デザインモジュールを使用すると, フィレット, 面取り, ロフト, 厚み付け, 中間サーフェスなどの標準CAD操作, およびより高度なブール演算が使用可能になります.

フィレット

フィレットは, エッジをクリックして半径を指定するだけで作成できます. これにより, 選択したエッジのセットに丸みを帯びたコーナーが作成され, 例えば, 応力集中を回避するための構造力学や, 絶縁破壊を回避するための電磁気学で使用されます.

面取り

面取りは, エッジをクリックして長さを指定するだけで作成できます. これにより, 選択したエッジが面取りされます.

ロフト

ロフト操作では, 一連のプロファイル曲線を指定できます. この操作の出力はロフトサーフェスであり, プロファイルを補間する1つまたは複数の面で構成されます. この操作は, 異なる形状のプロファイル曲線間の滑らかなジオメトリ遷移を作成するために使用されます.

厚み付け

厚み付け操作は, 通常は法線方向に厚みを与えることにより, サーフェスオブジェクトをソリッドオブジェクトに変換するために使用されます.

中立面

中立面操作は, 一定の厚さを持つソリッドオブジェクトの厚さを削除し, サーフェスオブジェクトを生成します. このようなサーフェスオブジェクトは通 常, 厚さが幾何学的特徴ではなく物理特性として表されるシェルインター ェイーで使用されます.

高度なブール演算

デザインモジュールは, 例えば, 正確に一致しない接触面を持つオブジェクトの和集合を計算する場合など, より複雑なジオメトリモデルに対してより良い結果をも たらすことが期待されるより高度なブール演算を提供します.

A model sketch made in the Design Module using tools for parametric constraints and dimensions. A sketch with parametric constraints and dimensions using the tools in the Design Module.
The COMSOL Multiphysics Model Builder UI showing a fully parametric 3D model with fillets. A fully parametric 3D model created using fillets and the constraints and dimensions tools.
A model of fluid flow in a microvalve undergoing a parametric optimization study in the Design Module, an add-on to COMSOL Multiphysics. Parametric optimization of fluid flow in a microvalve using parameters for the dimensions, available in the Design Module.
A disconnected geometry part with lines connecting two surfaces on the left, and the connected part after a Loft operation is performed on the right. A Loft operation is used to create a geometric domain that connects two separated geometry parts with varied surface profiles.

CADモデルのインポートと拡張

CADソフトウェアとの間でモデルをインポートおよびエクスポートする

デザインモジュールは, Parasolid® ソフトウェア, ACIS® ソフトウェア, STEP, IGES形式など, さまざまな一般的なファイル形式のインポートをサポートしています. さらに, SOLIDWORKS® ソフトウェア, Inventor® ソフトウェア, AutoCAD® ソフトウェア, PTC® Creo® Parametric™ ソフトウェア, NX™ ソフトウェア, CATIA® V5ソフトウェア (別のドオン製品が必要) など, 多くのCADツールのネイティブファイル形式をインポートできます.

インポートされたCADファイルは, デザインモジュール内の Parasolid® 3Dジオメトリックモデリングエンジンの形式に自動的に変換されます. 次に, 例えば, フィレット, 面取り, ロフト, 厚み付け, 中立面操作を使用して, それらを変更および操作できます. さらに, ジオメトリをカプセル化して, 周囲のドメインの現象をモデル化することもできます. ジオメトリに変更を加えた後, それらを Parasolid®, ACIS®, STEP, IGES, またはSTLファイル形式でエクスポートして, 他のツールにインポートできます.

ジオメトリの手動または自動による修復

CADデザインをデザインモジュールにインポートするときは, デフォルトでいつでもジオメトリの修復を実行できます.

ジオメトリの修復により, インポートされたジオメトリ情報の有効性が保証され, ジオメトリのメッシュ化に関する問題が回避されます. ジオメトリエンティティ, 自己交差エンティティ, 非常に小さいエッジとスライバーフェースの完全な接続を妨げる公差の問題など, インポート中にいくつかのタイプの問題がチェックされ, 修正されます.

デザインモジュールには, 問題を検出し, 選択したCADモデルを指定された許容誤差に修復するためのツールも含まれています. このようにして, CADファイルを再 インポートすることなく, ソリッドを生成したり, 小さなジオメトリエンティティを削除したりするために, インポートされたサーフェスを編むための許容値を調整できます.

より良いメッシュとシミュレーションを強化するためのデフィーチャー

正常なジオメトリにも, メッシュ化や効率的なシミュレーションの実行を困難にする 細部が含まれている場合があります. 特に, 小さな細部は, シミュレーション結果の変化がわずかであるため無視できるにもかかわらず, 領域に多数のメッシュ要素を集中させてしまうことがあります.

デザインモジュールには, スパイク, 穴, スライバー, 短辺, 小フェースなどの特定 の細部を識別して削除するためのツールが含まれています. 他のデフィーチャーツールを使用すると, 溝を埋めたり, フェースにキャップを付けたり, フィレットを取り外したりできます.

デザインモジュールを使用すると, フィレットや穴などの削除されたフィーチャ を再導入し, パラメトリックスイープを実行してシミュレーションへの影響を調べることができます.

仮想操作はシミュレーションを重要な領域に集中させる

仮想ジオメトリ操作は, より優れたメッシュ解析ソリューションを提供する, COMSOL Multiphysics® 内の便利なツールです. これを実行するには, 選択したエンティティとフィーチャーを無視するようにメッシュツールに指示します. これにより, これらの領域にメッシュが集中するのを回避できます. メッシュは仮想ジオメトリで実行されるということです.

自動の細部除去操作は, ジオメトリを解析し, モデル内の望ましくないフィーチャーを無視するために一連の仮想ジオメトリ操作を適用します. これらの操作は COMSOL Multiphysics® に含まれており, 特に特定のフィーチャーをデザインモジュールの 修復および無効化ツールで削除することが困難または望ましくない場合に, デザイ ンモジュールのジオメトリ操作機能を補完します.

関連CADインポート

デザインモジュールのインポート機能は, ジオメトリの物理演算やその他の設定を保持するために, 関連ジオメトリのインポートをサポートします. ファイルがインポートされると, ソフトウェアはCADファイル内の情報を読み取り, ファイル内のジオメトリエンティティを識別します. 設計変更のためにファイルが再インポートされた場合, COMSOL Multiphysics® の全ての選択が更新され, 関連規則に従って保持され, 重複作業が排除されます. この情報は通常, 作成されたソフトウェアのネイティブ形式で保存されたCADファイルをインポートするときに利用できます.

ファイルのインポート/エクスポートでサポートされている形式

次の表に, デザインモジュールに含まれているファイル形式を示しています. サポー トされている全てのファイル形式については, ファイル形式のページをご参照ください. 全てのファイル形式が全てのオペレーティングシステムでサポートされているわけではないことにご注意ください. 詳細については, システム要件 をご参照ください.

ファイルフォーマット 拡張子 Version インポート エクスポート
ACIS® .sat, .sab, .asat, .asab 2021 1.0まで (インポート),
R4, R7, 2016 1.0 (エクスポート)
AutoCAD® .dwg 2.5-2021 X
AutoCAD® DXF™ .dxf 2.5-2021 X
IGES .igs, .iges 5.3まで
Inventor® assemblies .iam 11, 2008-2021 X
Inventor® parts .ipt 6-11, 2008-2021 X
NX™ .prt 1926まで X
Parasolid® .x_t, .xmt_txt, .x_b, .xmt_bin V33.0まで
PTC® Creo® Parametric™ .prt, .asm 1.0-7.0 X
PTC® Pro/ENGINEER® .prt, .asm 16 to Wildfire® 5.0 X
SOLIDWORKS® .sldprt, .sldasm 98-2021 X
STEP .step AP203, AP214 (インポート),
AP203 (エクスポート)

ここに記載されている全ての商標はそれぞれの所有者の所有物であり, COMSOL AB およびその子会社と製品は, これらの商標所有者と提携, 承認, 後援, または支援を受けていません. このような商標所有者のリストについては http://www.comsol.com/tm をご覧ください.

A geometry of an electric motor assembly imported from a CAD file into COMSOL Multiphysics for further analysis. An electric motor assembly imported from a CAD file.
A model geometry with cylindrical holes highlighted with the Delete Holes defeaturing operation. The Delete Holes defeaturing operation is used to find cylindrical holes.
The model geometry after all cylindrical holes have been removed via the Delete Holes operation. The geometry resulting from using the Delete Holes operation.
A complex mesh before and after undergoing Collapse Face Regions, a virtual geometry operation available in the Design Module. The model geometry after all cylindrical holes have been removed via the Delete Holes operation.

CADソフトウェアとの直接インターフェース

主要なCADソフトウェア用の COMSOL の LiveLink™ 製品は, CADシステムを COMSOL Multiphysics® と直接接続して, CAEツールを必要としているCADユーザーに追加機能を提供します. LiveLink™ 製品の同期機能は, 一方のプログラムで変更が行われると, 他方のプログラムのジオメトリを自動的に更新します. LiveLink™ 製品を使用すると, さらに解析するために変更を加える場合に, CADジオメトリ全体のイン ポート/エクスポートおよび再インポートを回避できます. さらに, エッジの長さな どのジオメトリパラメーターに基づいて, パラメトリックスイープが実行でき, シミュレーション結果に基づいてCADジオメトリを最適化するために解析を実行することもできます.

この機能を含む現在の製品のリストは次のとおりです:

どのビジネスもシミュレーションニーズもそれぞれ違います. COMSOL Multiphysics® ソフトウェアがお客様のご要望を満たすかどうかをきちんと評価するために, 我々にご連絡ください. 我々のセールス担当と話をすれば各個人に向いたお勧めや, しっかり文書化されたモデルなどをお送りすることができ, 最大限の評価結果を引き出すことができます. 最終的にどのライセンスオプションがあなたの要望にとって最適かを選択することができます.

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