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Module Design

Construire des géométries et modifier des fichiers importés dans COMSOL Multiphysics®

Lorsqu'une simulation est lancée, il est primordial de pouvoir travailler avec le meilleur modèle géométrique possible pour l'analyse envisagée. Le module Design étend les fonctionnalités en CAO de COMSOL Multiphysics® avec des outils supplémentaires pour importer et modifier des modèles CAO existants, ainsi que pour esquisser et construire des géométries à partir d'une feuille vierge.

Que des détails non pertinents soient supprimés d'une géométrie existante, que certaines caractéristiques d'un modèle CAO importé soient éditées ou reparamétrées, ou des géométries paramétrées soient construites, le module Design dispose de caractéristiques et de fonctionnalités spécialisées pour préparer le modèle pour l'analyse.

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Géométrie métallisée de l'assemblage d'un frein à disque de voiture composé d'un disque ventilé et d'un étrier.
Vue détaillée de l'esquisse d'un modèle réalisée avec le module Design à l'aide des outils de contraintes et de dimensions paramétriques.
Une vue détaillée des contraintes d'un modèle de support d'arbre en acier.

Contraintes et dimensions

Le module Design comprend un ensemble d'outils d'esquisses utilisés pour ajouter des contraintes et des dimensions aux dessins planaires pour les modèles 2D, les plans de travail 3D et les pièces géométriques. Parmis les options de contraintes disponibles, le module Design propose l'ajout de contraintes parallèles, perpendiculaires et tangentes. Par exemple, pour que deux segments de polygone se rejoignent à 90 degrés, il suffit de cliquer sur les deux arêtes et d'utiliser une contrainte de perpendicularité. Les options pour les dimensions comprennent, entre autres, la spécification de contraintes de longueur, de rayon et d'angle. Pour définir interactivement une contrainte de longueur, par exemple, il suffit de cliquer sur une arête et de la faire glisser. Pour aider à créer des dessins cohérents, le module Design donne un retour immédiat, indiquant si une esquisse est sous-définie, surdéfinie ou correctement conçue.

Toutes les dimensions détaillées ci-dessus peuvent être rendues paramétriques à l'aide des fonctionnalités paramétriques générales de COMSOL Multiphysics®. Cela permet d'exécuter des balayages paramétriques sur une, ou plusieurs, dimensions. De plus, en combinaison avec le module Optimization, des optimisations paramétriques peuvent être réalisées.

Fonctionnalités d'import CAO

Le module Design contient toutes les fonctionnalités du module CAD Import, qui permet d'importer et d'exporter un large éventail de formats de fichiers CAO. Pour garantir la validité des informations géométriques importées, un modèle de CAO peut être réparé automatiquement ou manuellement et simplifié afin de faciliter la mise en place et la réalisation d'une analyse. Cette fonctionnalité est étendue à l'import de géométrie associatif, au cours duquel le logiciel lit les informations dans les fichiers CAO pour identifier les entités géométriques et les comparer à une version précédemment importée du fichier. Cela permet de conserver, dans la mesure du possible, la physique et les autres réglages de la géométrie. Pour plus d'informations sur ces fonctionnalités, consultez la page concernant le module CAD Import.

De plus, le module Design est particulièrement adapté à l'import d'assemblages CAO qui contiennent souvent de petits espaces et chevauchements entre les composants. Ceux-ci peuvent être réduits à l'aide d'opérations booléennes avancées, qui sont spécifiques au module Design. Ces opérations sont utilisées par la fonctionnalité de nettoyage automatique de la géométrie lors de la génération du modèle géométrique pour la simulation, mais peuvent également être appliquées manuellement.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montre le Constructeur de modèles avec le nœud Géométrie sélectionné, les paramètres de l'opération Supprimer les trous et la géométrie d'une plaque de recouvrement avec des trous de différentes tailles dans la fenêtre graphique.

Opérations géométriques du module Design

Le module de conception permet de créer et de modifier des géométries ainsi que d'effectuer des opérations booléennes plus avancées.

Une vue rapprochée des réglages de l'opération Congé et d'un modèle de support dans la fenêtre graphique.

Congé

En mécanique des structures, les congés sont utilisés pour réduire les concentrations de contraintes, tandis qu'en électromagnétisme, ils contribuent à prévenir les claquages électriques. A l'aide du module Design, les congés sont créés en sélectionnant simplement une ou plusieurs arêtes et en spécifiant un rayon ou une largeur pour arrondir les angles des arêtes sélectionnées. L'option de rayon variable permet d'utiliser différentes valeurs de rayon le long du bord arrondi, créant ainsi une transition fluide entre les faces pour un rendu plus esthétique—une considération importante dans des applications telles que l'électronique grand public. L'utilisation d'un rayon variant progressivement aide également à résoudre les contraintes d'espace, facilitant ainsi la conception de composants devant s'intégrer dans des espaces restreints.

Vue rapprochée du Constructeur de modèles avec le nœud Décaler des faces en surbrillance et un modèle d'étrier de frein dans la fenêtre graphique.

Décaler des faces

L'opération Décaler des faces est utilisée pour décaler les faces des objets géométriques 3D le long de leur direction normale. Cette fonction est également utile pour éditer des géométries 3D et permet de paramétrer des caractéristiques géométriques dans des objets importés à partir de fichiers CAO 3D. Dans les applications MEMS, cette opération peut être utilisée pour créer des géométries 3D de manière à modéliser le dépôt de matériaux sur des surfaces non planes.

Vue rapprochée du Constructeur de modèles avec le nœud Fibre neutre en surbrillance et le modèle d'un châssis de camion dans la fenêtre graphique.

Fibre neutre

L'opération Fibre neutre supprime l'épaisseur d'un objet solide ayant une épaisseur constante, ce qui le transforme en objet géométrique de type surface. De tels objets de surface sont généralement utilisés avec une interface Coque où l'épaisseur est représentée comme une propriété physique au lieu d'une caractéristique géométrique.

Vue rapprochée du Constructeur de modèles avec le nœud Loft en surbrillance et un modèle de coque de navire dans la fenêtre graphique.

Loft

L'opération Loft permet de créer une surface de type loft à l'aide de profils et de courbes de guidage prédéfinis. Cette surface est formée à partir d'une ou plusieurs faces en interpolant entre les profils. Cette opération est particulièrement utile pour créer des transitions géométriques lisses entre des profils de formes différentes.

Vue rapprochée du Constructeur de modèles avec un modèle de support de montage dans la fenêtre graphique.

Chanfrein

Les chanfreins sont créés en cliquant simplement sur un bord et en spécifiant une distance. Cela créera des coins biseautés sur les bords sélectionnés.

Vue rapprochée du Constructeur de modèles avec le nœud Transformer les faces en surbrillance et un modèle d'enceinte dans la fenêtre graphique.

Transformer les faces

L'opération Transformer les faces applique une transformation linéaire aux faces sélectionnées sur les objets géométriques 3D. Cette transformation peut inclure le déplacement, la rotation et la mise à l'échelle isotrope. Cette fonctionnalité s'avère particulièrement utile lorsque l'on travaille avec des modèles importés à partir de fichiers CAO 3D. Par exemple, l'opération permet de paramétrer les caractéristiques géométriques des objets importés, d'effectuer des balayages sur les paramètres et d'optimiser le design lorsqu'elle est utilisée avec le module Optimization.

Vue rapprochée du Constructeur de modèles avec le nœud Epaissir en surbrillance et un modèle de ventilateur industriel dans la fenêtre graphique.

Epaissir

L'opération Epaissir est utilisée pour convertir un objet de surface en un objet volumique en lui donnant une épaisseur, généralement dans la direction normale.

Vue rapprochée de la fenêtre de réglages du noeud Projeter sur les faces et d'un modèle de voiture de sport dans la fenêtre graphique.

Projeter sur les faces

L'opération Projeter sur les faces projette des arêtes sur des surfaces afin de créer des empreintes, ce qui permet d'appliquer des motifs sur des surfaces courbes. La projection peut être effectuée dans la direction normale aux surfaces d'interêt, ou selon une direction définie par l'utilisateur.

Une vue rapprochée des réglages de géométrie et d'un modèle de turbine dans la fenêtre graphique.

Opérations booléennes avancées

Le module Design fournit des opérations booléennes avancées pour gérer des modèles aux géométries plus complexes avec une meilleure précision. Ces opérations sont particulièrement utiles lors du calcul de l'union d'objets dont les faces en contact ne correspondent pas exactement. Elles sont également efficaces pour réduire les espaces et les chevauchements inférieurs à une tolérance donnée.

Chaque activité et chaque besoin en matière de simulation est unique.

Afin d'évaluer pleinement si le logiciel COMSOL Multiphysics® répond ou non à vos exigences, nous vous invitons à nous contacter. En parlant à l'un de nos représentants, vous obtiendrez des recommandations personnalisées et des ressources détaillées qui vous aideront à tirer le meilleur parti de votre évaluation et vous guideront pour choisir l'option la plus adaptée à vos besoins en matière de licence.

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