Netz & Geometrie

Geometrie

Bauteilbibliotheken

Ein Bauteil ist ein parametrisiertes Geometrieobjekt, das durch Eingabeparameter definiert ist. Bauteile wurden zuvor als Geometriesubsequenz bezeichnet. Mit Bauteilen können Sie schnell Standard-Geometriefeatures modellieren, wobei Sie deren Geometrieparameter über bestimmte Operationen, z. B. parametrische Sweeps, steuern können. Die folgenden Module verfügen nun über eine Bauteilbibliothek, die häufig benötigte, direkt verwendbare Geometriekomponenten enthält:

  • Microfluidics Module: 2D- und 3D-Kanäle.
  • Mixer Module: 3D-Tanks und -Impeller.
  • Ray Optics Module: 2D- und 3D-Linsen, -Spiegel und -Prismen.
  • Structural Mechanics Module: 2D-Balkenquerschnitte, 3D-Bolzen.

Durch Verwendung dieser häufig benötigten Bauteile können Sie den Aufwand zur Geometriemodellierung erheblich senken. Die Bauteile können Sie mit dem Bauteilbibliotheken-Browser einem Modell bzw. einer Anwendung hinzufügen. Jede Bauteileinstanz kann verschiedene Eingabeparameterwerte aufweisen. Sie können die Teile relativ zu anderen Geometrieobjekten im Modell positionieren. Sie können auch Ihre eigenen Bauteilbibliotheken erstellen.

Hinweis: In Version 5.0 wurden Teile als Geometriesubsequenz bezeichnet.

Wenn Sie Ihr eigenes Bauteil erstellen, können Sie mit der neuen Option Parameterprüfung die Parameter überprüfen lassen. Falls die Eingabeparameter eine festgelegte Bedingung nicht erfüllen, wird eine entsprechende Fehlermeldung angezeigt. Eine Bedingung kann beispielsweise sein, dass der Kopfdurchmesser einer Schraube kleiner als ihre Länge sein muss.

Beispiel für die Auswahl eines parametrisierten Bolzens aus der Bauteilbibliothek des Structural Mechanics Module. Beispiel für die Auswahl eines parametrisierten Bolzens aus der Bauteilbibliothek des Structural Mechanics Module.

Beispiel für die Auswahl eines parametrisierten Bolzens aus der Bauteilbibliothek des Structural Mechanics Module.

Netz

Kopieren eines Netzes auf eine Komponente einer höheren Raumdimension

Mit der Operation Kopieren kann nun ein Netz auf ein Modell einer höheren Raumdimension kopiert werden. Sie können beispielsweise ein Netz aus einer 2D-Geometrie auf eine planare Fläche in 3D kopieren und dann für die gesamte Geometrie einen Sweep ausführen, um ein 3D-Netz zu erstellen.

In den vorherigen Versionen von COMSOL Multiphysics musste das Randschichtnetz dem 3D-Sweep-Netz hinzugefügt werden. Diese Methode funktioniert weiterhin, doch mit der neuen Methode kann die Erzeugung des Randschichtnetzes besser gesteuert werden.

Beispiel für die Erstellung eines Sweep-Randschichtnetzes:

Schritt 1 – Hinzufügen einer 2D-Komponente und Erstellen einer 2D-Geometrie mit der Funktion „Querschnitt“. Die Geometrie wird aus den planaren Flächen der 3D-Geometrie gebildet, die die Quelle des Sweeps definiert.

Beispiel für die Erstellung eines Sweep-Randschichtnetzes:

Schritt 1 – Hinzufügen einer 2D-Komponente und Erstellen einer 2D-Geometrie mit der Funktion „Querschnitt“. Die Geometrie wird aus den planaren Flächen der 3D-Geometrie gebildet, die die Quelle des Sweeps definiert.

Beispiel für die Erstellung eines Sweep-Randschichtnetzes:

Schritt 1 – Hinzufügen einer 2D-Komponente und Erstellen einer 2D-Geometrie mit der Funktion „Querschnitt“. Die Geometrie wird aus den planaren Flächen der 3D-Geometrie gebildet, die die Quelle des Sweeps definiert.

Neue Operation zur Erkennung von Flächen importierter Netze

Mit der neuen Operation Erkenne Flächen können Sie eine dem importierten Netz entsprechende Vernetzungssequenz hinzufügen. Mit dieser Operation werden die ausgewählten Flächen eines importierten Netzes entlang scharfer Kanten und Ränder von planaren Bereichen automatisch aufgeteilt.

Verbesserte Funktionalität zur Erstellung einer Geometrie aus einem Netz

Wenn in 3D eine Geometrie aus einem Netz erstellt wird, vereinfacht COMSOL Multiphysics automatisch das Oberflächennetz und entfernt eventuelle Netzdefekte, bevor die Geometrie aus dem angepassten Netz erzeugt wird. Dank dieser Fähigkeit kann eine Geometrie auch aus Oberflächennetzen mit geringer Qualität erzeugt werden. Dadurch werden weitere Bearbeitungsschritte, wie Boolsche Operationen und die anschließende Vernetzung ermöglicht. Die Feineinstellung für diese Netzvereinfachung können Sie im Einstellungsfenster des Knotens Geometrie > Importieren vornehmen.

Schritt 1 für den Import einer STL-Netzdatei eines Wirbels in COMSOL Multiphysics. Diese Daten dienen zur Erstellung eines COMSOL-Geometrieobjekts und Netzes mit den neuen Vereinfachungs- und Fehlerbeseitigungsfunktionen. Dieses Bild, das das ursprüngliche Netz zeigt, wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK. Schritt 1 für den Import einer STL-Netzdatei eines Wirbels in COMSOL Multiphysics. Diese Daten dienen zur Erstellung eines COMSOL-Geometrieobjekts und Netzes mit den neuen Vereinfachungs- und Fehlerbeseitigungsfunktionen. Dieses Bild, das das ursprüngliche Netz zeigt, wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK.

Schritt 2 für den Import einer STL-Netzdatei eines Wirbels in COMSOL Multiphysics. Diese Daten dienen zur Erstellung eines COMSOL-Geometrieobjekts und Netzes mit den neuen Vereinfachungs- und Fehlerbeseitigungsfunktionen. Dieses Bild zeigt die COMSOL-Geometrie, die aus dem ursprünglichen Netz erstellt wurde. Es wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK. Schritt 2 für den Import einer STL-Netzdatei eines Wirbels in COMSOL Multiphysics. Diese Daten dienen zur Erstellung eines COMSOL-Geometrieobjekts und Netzes mit den neuen Vereinfachungs- und Fehlerbeseitigungsfunktionen. Dieses Bild zeigt die COMSOL-Geometrie, die aus dem ursprünglichen Netz erstellt wurde. Es wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK.

Schritt 3 für den Import einer STL-Netzdatei eines Wirbels in COMSOL Multiphysics. Diese Daten dienen zur Erstellung eines COMSOL-Geometrieobjekts und Netzes mit den neuen Vereinfachungs- und Fehlerbeseitigungsfunktionen. Dieses Bild zeigt ein vereinfachtes Netz, das aus der COMSOL-Geometrie erzeugt wurde. Das ursprüngliche Netz wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK. Schritt 3 für den Import einer STL-Netzdatei eines Wirbels in COMSOL Multiphysics. Diese Daten dienen zur Erstellung eines COMSOL-Geometrieobjekts und Netzes mit den neuen Vereinfachungs- und Fehlerbeseitigungsfunktionen. Dieses Bild zeigt ein vereinfachtes Netz, das aus der COMSOL-Geometrie erzeugt wurde. Das ursprüngliche Netz wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK.

Eine STL-Netzdatei eines Wirbels wird in COMSOL Multiphysics importiert. Aus diesen Daten wird ein COMSOL-Geometrieobjekt erstellt, und anschließend wird mit den neuen Vereinfachungs- und Fehlerbeseitigungsfunktionen ein COMSOL-Netz erstellt. Das ursprüngliche Netz wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK.

Auswahl von Bereichen und Rändern anhand der entsprechenden NASTRAN-Eigenschaft-IDs

Beim Importieren einer NASTRAN-Datei können Sie mit der neuen Option Auswahl erzeugen automatisch Auswahlen erzeugen, die den Eigenschaft-IDs der Bereichs- und Randelemente in der Datei entsprechen. Diese Auswahlen stehen für die Festlegung von geometrischen Elementen der Komponente zur Verfügung, z. B. im Materialknoten und den Physikinterfaces. Mit einer weiteren neuen Option können Sie die Aufteilung von Hüllen zulassen. Dabei werden die Randelemente, die basierend auf den Eigenschaft-IDs der Datei definiert sind, in kleinere Teile aufgeteilt. Die Teile basieren auf geometrischen Netz-Features, z. B. scharfen Kanten. Beide Optionen sind standardmäßig aktiviert.

Funktionen und Operatoren

Operatoren für den Maximum- und Minimumwert im Zeitverlauf

Mit den neuen Operatoren timemax und timemin kann der Maximum- oder Minimumwert eines Ausdrucks über einen Bereich von Zeitschritten berechnet werden. Mit den Operatoren kann auch der Zeitwert, bei dem das Maximum bzw. Minimum erreicht wurde, bestimmt werden.

Operator für den Zugriff auf Lösungen

Der neue Operator withsol stellt eine Generalisierung der Operatoren with und at dar und ermöglicht den Zugriff auf jede Lösung im Modell. Der Operator kann während des Lösungsverfahrens und bei der Nachverarbeitung verwendet werden.

Zufallsfunktionen mit Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch eine Interpolationsfunktion definiert wird

Die Funktion Interpolation verfügt über zwei neue Optionen: Stammfunktion definieren undZufallsfunktion definieren. Mit der Option Stammfunktion definieren können Sie die Stammfunktion der Interpolationsfunktion definieren. Mit der Option Zufallsfunktion definieren können Sie eine Zufallsfunktion definieren, die Stichproben aus einer Wahrscheinlichkeitsverteilung nimmt, welche durch die Interpolationsfunktion definiert wird.