如何使用comsol®中的草图工具绘制2D几何形状188金宝搏优惠

2020年6月18日

对于2D建模组件,或者在3D模型中使用工作平面时,您可能已经注意到软件中可以创建几何形状的细微而又重大的变化。使用草图模式,以及约束和尺寸,您可以绘制平面几何形状并定义绘制的几何实体之间的关系。请放心,您已经习惯的2D几何绘图功能仍然可用,但是现在有些功能可以使效率从未有过。

介绍草图模式

宣布发行ComsolMultiphysics®软件的5.5版,188金宝搏优惠草图模式使您可以在此内交互绘制和编辑几何形状图形窗户。该功能可以与平面图一起使用,可与Comsol®软件的核心功能一起使用。188金宝搏优惠

comsol多物理学模型构建器中“草图”选项卡的屏幕截图。188金宝搏优惠
草图标签,在几何学或者工作平面分别用于2D或3D模型组件的功能区选项卡。

草图模式,您可以交互绘制大量不同类型的形状。如何绘制这些形状与软件的先前版本相同,但具有增强的可视化,指示器和功能。

交互式图

在绘制几何形状时图形窗口使用草图模式,所有对象均显示在线框渲染中,直到您在任何一个外部工作草图模式或模型树中的几何节点。无论是为对象类型选择的设置,例如实心,开放曲线或封闭曲线,这都是正确的,使您可以轻松访问和查看所有构成对象。

在comsol多物理学中以草图模式工作时的实体对象。188金宝搏优惠
在图形窗口中绘制的实体对象。

工作时实体对象的可视化草图模式(左)与外部草图模式(右)。

打开后草图工具栏并选择要在工具栏的部分,您可以单击并移动或将鼠标拖动图形窗口形成形状。几何原语可以通过其各自的按钮绘制,并且几乎可以通过多个原始特征的组合创建任何几何形状。

首先使用各自形状的原始特征绘制的矩形长方形按钮,然后多边形按钮。使用长方形按钮,通过左键单击绘制对象,将鼠标拖到所需的大小,然后再次单击以完成图纸。使用多边形按钮,通过为每个边缘的形成线段绘制对象。完成绘制最后一个边缘后,右键单击完成图纸。

新的草图模式为comsol®软件以前版本中可用的形状提供了交互式和更快的绘图选项,例如:188金宝搏优惠

  • 插值曲线
  • Bézier曲线
  • 矩形
  • 正方形
  • 椭圆

还有一些新的功能为几何形状和功能提供了绘图选项,这些功能以前无法绘制,例如多边形,所有这些功能都可以最大程度地提高所需的几何形状的效率。

现在,可以通过选择一个或多个点,然后拖动鼠标来创建圆角来进行交互绘制。

演示鱼片使用操作。选择尖角处的顶点,然后拖动以形成圆角。

复合曲线功能使您可以在保持所有组成边缘之间的连接时进行交互方式将不同类型的边缘放在单个对象中。当您绘制一系列不同类型的边缘时,此功能将自动生成并添加到几何序列中。您还可以通过选择与几何相关的几何序列中的节点来手动使用此功能,然后选择右键,然后选择复合曲线特征。这将您的序列中选择的所有连接但独立的曲线对象组装成单个对象。

首先是自动绘制的复合曲线,然后手动。当手动将对象组装到复合曲线中时,您可能需要首先更新对象类型的设置,以便具有可用的菜单选项。

交互式编辑

编辑几何学中的任何对象时,除了更改中的任何值设置对象的窗口,您现在也可以单击并拖动对象本身,其边缘或顶点来调整它或更改几何部分一个或多个部分的位置。您也可以按Ctrl和/或转移键在拖动鼠标以更改设计中其他几何实体的移动方式时。

如本剪辑中所示,您可以通过多种方式进行交互编辑几何形状。您可以单击并拖动对象的中心移动它,通过拖动边缘来更改大小,或通过拖动顶点更改大小或配置。

此外,如果您的草图包含多个对象,并且您不确定几何序列中的哪些部分属于哪些零体,则选择了所涉及的几何实体后,您可以双击它。草图所属部分的各个节点将在模型构建器窗口中自动选择。

当每个单独的几何实体都被双击时草图模式,与几何部分相对应的节点自动在模型构建器窗口中自动选择。

当您对模拟的几何形状进行复杂或复杂的设计时,这很方便。从那里,您可以手动更改其属性设置窗口,或将对象直接更改为图形窗户。

指南和指标

在您使用时草图模式,您会注意到,有许多视觉指示器会出现在图形窗口以及您正在与之交互的几何实体。单击草图按钮,大胆的网格线自动出现在X- 和y- 截距,提供对网格中原点的快速引用。

屏幕快照显示了模型构建器中的图形窗口,并显示了启用草图模式和网格线。
图形窗口,在启用时在原点显示粗线草图几何模式。

在拖动模型几何形状中的任何顶点时,您会注意到,当您拖动要与几何学中的其他点保持一致时,绿色网格线会出现。当绘制几何图形中的任何新对象时,您还会注意到这些相同的行出现。此功能为素描对象相对于彼此的位置提供指导。

绿网格线在图形当拖动顶点或绘制新对象以指示与其他顶点对齐时的窗口。

如前所述,除了在交互式上进行交互式操作外,您可以编辑绘制的对象的一种方式图形窗口是通过改变设置窗户。对于某些几何原始特征,例如多边形或插值曲线,在编辑点坐标时,红色圆圈标识了相应的点图形您当前正在编辑的窗口,使您能够准确查看您要移动的点。

在里面设置多边形的窗口,选择表中的任何单元格将导致相应的顶点,这些坐标用红色圆突出显示。

设计模块中的约束和尺寸

作为一部分草图功能区选项卡,有些工具使您能够应用约束和维度,以便在平面几何形状上进行交互作用图形窗户。当您绘制或处理复杂的几何形状和用例时,这很有用,尤其是重要的,例如,如果您想参数化几何形状并随后更改值。您可以指定位置,距离和角度,而不需要提出并手动定义坐标和尺寸的表达式,而是使过程更快,更容易。请注意,该功能可通过设计模块访问,并且不是COMSOL®软件的核心功能的一部分。188金宝搏优惠

设计模块中“草图”选项卡的屏幕截图,包括约束和尺寸部分。
约束方面部分草图选项卡,可与设计模块一起使用。

启用这些工具的使用是通过几何学通过打开相应设置的节点约束方面部分设置窗户。

几何设置窗口的屏幕截图,用于在设计模块中输入约束和尺寸。
几何设置窗口,其中启用了约束和维度功能通过选择从相应的下拉菜单中。

一个约束是对与值无关的几何实体的要求。其中的示例包括要求两个边相互垂直,或者一条线与曲线相切。该软件有许多可用的预定义约束,例如:

  • 平行
  • 垂直
  • 切线
  • 偶然
  • 同心
  • 相等的距离
  • 半径相等
模型构建器中的图形窗口中的简单几何形状。
在两个相邻边缘之间应用垂直约束后,简单的几何形状。

在(左)和(右)之前(左)和之后显示的简单几何形状的区域垂直约束已在两个相邻边缘之间应用。

相反,方面是与值相关的几何实体上的要求。其中的示例包括设置弧形半径或两个点之间的距离的值。参数和表达式也可以用于定义此类值,这在运行参数扫描或参数优化时很有用(稍后再详细介绍)。comsol®软件中内置的尺寸包括:188金宝搏优惠

  • 距离
  • X-DISTANCE
  • Y距离
  • 总边长
  • 角度
  • 半径
  • 位置
图形窗口中的简单几何形状。
将距离尺寸应用于边缘后的简单几何形状。

在(左)和(右)之前(左)和之后显示的简单几何形状的区域距离维度已应用于边缘。

约束方面功能可以采用几种不同的方式。可以通过选择所需的约束或者方面色带中的按钮,然后选择适当的几何实体图形您要应用该关系的窗口。也可以通过更自动化的方法来完成智能约束模式或智能维度模式。使用这种方法,您选择了约束按钮或方面按钮草图工具栏;开始选择几何;然后,基于您选择的几何实体,适当的约束或尺寸与鼠标旁边的各自的图标一起出现,然后可以应用您。

此外,如果草图进行交互式编辑,则也可以自动添加约束使用约束和尺寸设置已打开。例如,拖动顶点以与草图中的另一个顶点重合会导致自动生成的重合约束。

一旦您的草图定义得很好,几何形状就被锁定并以黑色为黑色,而不是在解锁和可编辑时所显示的灰色。此外,状态消息在几何学节点的设置窗口,说明草图的定义很好。请注意,应用约束和尺寸创建明确的草图是完全可选的,但建议用于几何参数扫描和优化。

智能约束模式可以应用于此任意几何形状。注意视频开头的几何形状的状态消息。按照此,智能维度模式可以应用于几何形状。在视频末尾应用所有这些约束和尺寸后,请注意几何形状的状态消息。

将任何约束或尺寸应用于几何形状之后,您始终可以将鼠标与任何代表性图标悬停。这将突出显示与约束或维度相关的几何实体图形窗户。您还可以双击图标,并且将自动选择几何序列中的各个节点。从那里,您可以选择编辑约束或维度的任何属性设置窗户。

用鼠标悬停在应用于几何形状的任何约束和尺寸上时,相关的几何实体在图形窗户。然后,您可以双击任何约束/维度,以打开并编辑其属性设置窗户。

准备草图以进行参数扫描

在详细讨论了这种几何功能之后,您可能会想知道设计过程中实施此类功能的哪些点,特别是如果您想使用参数扫描研究几何参数的影响。对于这样的应用程序,建议将约束和尺寸应用于您绘制的草图,以使其定义得当。这样做确保您素描的几何形状在更改尺寸时以可预测的方式行为。随着尺寸和坐标根据您在扫描中指定的值进行更新,几何实体与彼此之间的形状和关系得到了维护。

没有必要采用特定的程序来将草图带到一个不足的限制和定义的草图中。但是,我们发现以下步骤顺序在绘制并独特地定义了通过使用参数研究中使用的草图草图工具栏:

  1. 绘制几何形状
  2. 应用约束
  3. 应用维度
  4. 应用约束和尺寸锁定僵化的身体自由度

在上面概述的步骤中,您可以看到,应用约束和维度实际上分为两个部分:一个部分您定义和约束草图中的几何实体,而另一个您则在其中定义和约束几何学方面的几何学刚体的翻译和旋转。遵循此顺序通常有效地获得明确的草图。这样,几何本身首先受到约束。然后,导致明确定义的几何形状所需的最后一个约束和尺寸是那些消除草图从能够作为刚体自由移动的几何形状。尺寸,例如位置,,,,X-DISTANCE, 或者Y距离可用于限制刚性的自由度。

下一步和进一步学习

在了解软件中的这种几何功能之后,我们鼓励您尝试一下!尝试结合不同形状并采用上面提到的推荐的草图工作流程以熟悉这些宝贵工具。

了解更多有关草图工具栏以及约束方面功能,您可以参考comsol Multiphysics版本5.188金宝搏优惠5版本发行突出显示页面几何学设计模块, 分别。此外,对于那些获得设计模块许可的用户,还有一个教程草图工具以及限制和尺寸设计模块简介文档。


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