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在COMSOL使用文化中，COMSOL有個(gè)鮮明的特色就是參數(shù)化掃描分析功能——對(duì)模型的多個(gè)變量進(jìn)行求解，這自然要求幾何模型采用COMSOL自帶的幾何建模功能，以便于對(duì)幾何特征進(jìn)行參數(shù)化。這樣子建模對(duì)于幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的精細(xì)化研究特別有用。然而對(duì)于工程分析來(lái)說(shuō)，幾何模型一般是非常復(fù)雜的，采用COMSOL建立參數(shù)化幾何模型可能會(huì)變得不實(shí)際。

沿X方向連續(xù)纖維分布（左圖）和隨機(jī)方向連續(xù)纖維分布（右圖）周期性單胞三、布爾運(yùn)算的容差處理 針對(duì)ACIS引擎在絕對(duì)平行條件下布爾運(yùn)算易失敗的問(wèn)題，程序中引入了非穩(wěn)態(tài)判定與自適應(yīng)微擾機(jī)制。當(dāng)執(zhí)行X/Y/Z方向的正交對(duì)齊切削時(shí)，若檢測(cè)到幾何容差逼近臨界值，程序向纖維軸向注入極小幅度的方向偏移。

將CAD中的Voronoi圖紙導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，形成晶粒模型。 在COMSOL內(nèi)通過(guò)矩形體素建立幾何，并與導(dǎo)入的晶粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行差集布爾操作，形成晶界幾何模型。 再次導(dǎo)入CAD圖紙建立晶粒并與晶界形成聯(lián)合體。

您可以使用多個(gè)選擇節(jié)點(diǎn)來(lái)表示不同的幾何部分，并將它們組合在一起，這樣您就可以確定要輸出的存儲(chǔ)對(duì)象，或者對(duì)這些選擇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布爾操作（例如“并集”或“交集”）來(lái)創(chuàng)建另一個(gè)選擇節(jié)點(diǎn)。最后，將所創(chuàng)建的選擇應(yīng)用到研究步驟的設(shè)置中，最終確定存儲(chǔ)特定幾何部分的解。

將多孔結(jié)構(gòu)草圖模型導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，建立孔隙部件。 在COMSOL內(nèi)新建與原模型尺寸一致的矩形，并通過(guò)布爾操作和分割中的差集建立多孔結(jié)構(gòu)部件。 再次導(dǎo)入原孔隙模型，并構(gòu)建聯(lián)合體。

圖1 Creo幾何模型示意圖 圖2 Comsol幾何模型 注： Comsol里面幾何下的聯(lián)合體功能相當(dāng)于DM里面的From New Part操作，可以形成共享幾何體，不需要進(jìn)行布爾操作再進(jìn)行共享操作。

關(guān)于上述所謂布爾操作補(bǔ)充一點(diǎn)，了解CAD和CAE歷史的都知道，早期的CAD/CAE幾何造型強(qiáng)烈依賴布爾操作；目前，很多CAE軟件自帶幾何功能仍然以布爾操作為主要造型功能；早期的僅依賴布爾操作造型的軟件中，感覺(jué)使用起來(lái)特別復(fù)雜，自從近20-30年特征造型軟件的逐步流行，很多人從復(fù)雜的布爾操作中解脫出來(lái)，同時(shí)也忘記了布爾操作這個(gè)東西。

在AutoCAD中建立混凝土細(xì)觀模型草圖后，將已分圖層繪制的各組分內(nèi)容分別另存為dxf格式文件，以備導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)。 將保存的混凝土各組分圖形分別導(dǎo)入到COMSOL，并通過(guò)布爾運(yùn)算建立多邊形骨料、ITZ、水泥砂漿基體混凝土細(xì)觀模型。

注意COMSOL導(dǎo)入骨料、ITZ、Voronoi圖形后需要經(jīng)過(guò)一系列布爾操作，方可形成完整的模型，并將毛細(xì)管、水泥砂漿、骨料、ITZ各部分進(jìn)行有效區(qū)分。具體操作步驟可參考COMSOL左側(cè)的模型開發(fā)器。 在COMSOL內(nèi)對(duì)各組分批量賦值材料，并進(jìn)行模型的網(wǎng)格劃分，即可進(jìn)行后續(xù)的水分?jǐn)U散模擬分析。

現(xiàn)在我們知道如何找出低質(zhì)量網(wǎng)格單元的位置，并且可以手動(dòng)調(diào)整這些區(qū)域中的網(wǎng)格或解決底層 CAD 幾何本身的問(wèn)題。本文來(lái)自：COMSOL 博客

將生成的模型文件另存為dxf格式，并將其導(dǎo)入COMSOL內(nèi)，需注意導(dǎo)入時(shí)應(yīng)選定相應(yīng)的層，并利用布爾運(yùn)算建立對(duì)應(yīng)的幾何。 對(duì)模型中的不同組分設(shè)置相應(yīng)的材料屬性。 劃分網(wǎng)格及完成后續(xù)的仿真分析。

<h1>研究背景</h1><p>COMSOL Multiphysics作為多物理場(chǎng)仿真領(lǐng)域的高端軟件，可允許用戶通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬和預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)世界中的各種物理現(xiàn)象。將圖片導(dǎo)入COMSOL軟件進(jìn)行建模，根植于現(xiàn)代科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)對(duì)高效、準(zhǔn)確模擬技術(shù)日益增長(zhǎng)的需求，它允許用戶基于圖像數(shù)據(jù)快速創(chuàng)建復(fù)雜幾何模型，進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、流體動(dòng)力學(xué)模擬、熱傳導(dǎo)研究等。

2、打開COMSOL新建模型選擇“二維”，并選擇合適的“物理場(chǎng)”。在模型開發(fā)器的 “幾何”上右擊選擇“導(dǎo)入”。找到先前保持的dxf文件構(gòu)建選定對(duì)象。 3、選擇“幾何”菜單點(diǎn)擊“繪圖”-“矩形”，建立矩形實(shí)體。 4、選擇“幾何”菜單“布爾操作與分割”-“差集”。分別選擇矩形與導(dǎo)入的實(shí)體。構(gòu)建選定對(duì)象。

做過(guò)布爾運(yùn)算的伙伴們都知道，如果幾何不干凈、甚至不是一個(gè)整體，布爾運(yùn)算的失敗率非常高，而且要耗費(fèi)大量的時(shí)間。如果分析結(jié)果不好，調(diào)整了冷卻管道，又要重新做模具三維圖檔，又要重新布爾運(yùn)算。稍微調(diào)整冷卻管道位置，又要重新做布爾，怎么辦？介紹一個(gè)Cast-Designer里面的應(yīng)用小技巧，只需要運(yùn)用網(wǎng)格的布爾運(yùn)算，就可以跟三維CAD一樣。

變化的截面 在這種情況下，使用彈性方法可能會(huì)失敗，得到的特征值與特征向量并不能產(chǎn)生所需的坐標(biāo)系，而且我們可能不得不手動(dòng)搜索正確的特征值。由下圖可以看到，在幾何結(jié)構(gòu)的上部，流線也沒(méi)有完全遵循形狀。擴(kuò)散法和自適應(yīng)法也有類似的行為，但沒(méi)有那么明顯。在這個(gè)情況下，流動(dòng)方法產(chǎn)生了最好的結(jié)果，但計(jì)算量也最大。 沿著幾何結(jié)構(gòu)中心平面的流線。

定義單元特性需要 (1)不同材料的分界面 (2)幾何尺寸的突變面定義邊界條件需要 (3)不同分布載荷的分界線或分界點(diǎn) (4)集中載荷的作用點(diǎn) (5)位移約束的作用點(diǎn)注意點(diǎn)網(wǎng)格劃分失敗1.

打開COMSOL軟件，在幾何菜單下選擇導(dǎo)入三維CAD文件，選擇剛剛保存的.dwg文件，并將要導(dǎo)入的對(duì)象更改為曲線和點(diǎn)，可選擇合并曲線對(duì)象。構(gòu)建對(duì)象，這樣三維的線就導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)了。下一步我們將長(zhǎng)方體的基體材料也導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，其實(shí)這一步也可以在COMSOL中直接建模完成。還是選擇導(dǎo)入，選擇剛剛保存的.sat文件，在這里要導(dǎo)入的對(duì)象需要選擇實(shí)體。

我們將通過(guò)一個(gè)案例來(lái)展現(xiàn) COMSOL 的靈活性優(yōu)勢(shì)。 在下一個(gè)案例中，在支撐物上以一個(gè)恒定速度拉動(dòng)滑塊，與此同時(shí)，從初始室溫開始對(duì)整個(gè)裝配體進(jìn)行加熱。根據(jù)粘附的激活準(zhǔn)則，接觸邊界的溫度需高于 365 K。下方的一組圖顯示了示例的幾何結(jié)構(gòu)及其邊界條件，并應(yīng)用了用戶自定義的粘附激活準(zhǔn)則。

山寨的垂直接地極沖擊模型較準(zhǔn)確，水平和復(fù)雜接地體做不出來(lái)；山寨的高頻模型只能做到簡(jiǎn)單幾何、趨勢(shì)正確，其他失敗。