Import CAD Files into COMSOL Multiphysics®
with the CAD Import Module


Import CAD Files and Prepare Them for Analysis

COMSOL Multiphysics®의 CAD Import Module 은 모델링 과정을 위한 두 가지 기본 기능을 제공합니다. 첫째, CAD 소프트웨어에서 생성한 형상을 가져오기 위해 Parasolid® 및 ACIS® 형식, STEP 및 IGES와 같은 표준 형식 및 다양한 CAD 시스템의 기본 파일 형식을 비롯한 다양한 파일 형식의 가져 오기를 지원합니다. 둘째, 가져온 형상이 해석 준비가 되어 있는지 확인하기 위해, 수정, 변형 및 가상 형상 작업을 적용하여 가져오기 중 불일치한 부분을 수정하거나 형상을 단순화 할 수 있습니다. 이러한 모든 기능을 사용하여 형상 가져오기 과정을 불편함 없이 간단하게 수행할 수 있습니다.

CAD 소프트웨어를 사용하지 않는 CAE 엔지니어의 경우 CAD Import Module을 사용하면 CAD 사용자와 협력하여 함께 작업 할 때 원활하게 전환 할 수 있습니다. CAE 엔지니어가 CAD 소프트웨어를 사용한다면, COMSOL은 전문 LiveLink ™ 기술을 사용한, COMSOL Multiphysics®와 각 주요 CAD 소프트웨어 패키지를 연결하는 여러 가지 추가 모듈을 제공합니다. 이에 대한 자세한 내용은 제일 하단 내용(Interfacing Directly with CAD Software)을 보시기 바랍니다.


Importing CAD Files

모든 CAD 소프트웨어는 Parasolid®, ACIS®, STEP 및 IGES 파일 형식을 지원하며 COMSOL Multiphysics®로 쉽게 가져올 수 있습니다. 또한 CAD Import Module을 사용하면 SOLIDWORKS®, Inventor®, PTC® Creo® Parametric ™, NX ™ 및 AutoCAD®와 같은 여러 CAD 시스템의 기본 파일 형식을 가져올 수 있습니다. 별도의 File import for CATIA V5 은 이 시스템의 원본 파일 형식 가져 오기를 지원합니다. CAD Import Module을 설치하면 모듈에 포함된 Parasolid® 형상 엔진을 사용하여 모든 CAD 파일이 Parasolid® 형상으로 자동 변환됩니다. 이러한 형상을 COMSOL Multiphysics® 및 CAD Import Module 내의 도구로 변경할 수 있습니다(예: 형상에 대한 의도적인 변경 포함). 예를 들어, CAD 설계 주위에 형상을 만들어 CFD, 음향 또는 전자기학 해석에 사용하기 위한 모델 도메인을 만드는 것이 그 예입니다. 대부분의 CAD 모델은 제조 될 물체의 형상이며, 시뮬레이션은 이 물체 주변의 현상(공기의 흐름)을 모델링 하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 변경 사항이 발생하면 CAD Import Module은 이를 Parasolid® 또는 ACIS® 파일 형식으로 내보내 다른 도구로 가져올 수 있습니다

Supported Formats for File Import/Export

OS에 따라 지원하지 않는 파일 포맷이 있습니다. 자세한 사항은 System Requirements에서 확인하시길 바랍니다.

파일형식 확장자 버전 불러오기 내보내기
ACIS® .sat, .sab, .asat, .asab ~ 2018 1.0 (import),
R4, R7, 2016 1.0 (export)
가능 가능
AutoCAD® .dwg 2.5-2019 가능 불가능
AutoCAD® DXF™ .dxf 2.5-2019 가능 불가능
IGES .igs, .iges ~ 5.3 가능 불가능
Inventor® assemblies .iam 11, 2008-2019 가능 불가능
Inventor® parts .ipt 6-11, 2008-2019 가능 불가능
NX™ .ipt ~ 12 가능 불가능
Parasolid® .x_t, .xmt_txt, .x_b, .xmt_bin ~ V31.0 가능 가능
PTC® Creo® Parametric™ .prt, .asm 1.0-5.0 가능 불가능
PTC® Pro/ENGINEER® .prt, .asm 16 ~ Wildfire® 5.0 가능 불가능
SOLIDWORKS® .sldprt, .sldasm 98-2018 가능 불가능
STEP .step AP203, AP214 가능 불가능


Processing Geometry for Analysis

유한 요소로 해석할 때 형상을 가져 오는 것만큼 해석을 위한 형상을 정리하는 것 또한 중요합니다. 전환 시 오류를 포함한 형상을 수정하고, 지나치게 자세한 형상 부분은 제거하며, 불필요하게 미세한 메시를 발생시키는 기하학적 요소를 제거하는데 필요한 도구가 CAD Import Module에 포함되어 있습니다.

Repair a Geometry on Import

CAD 모델을 구축하는 목적은 실제 제품을 디지털화 하는 것입니다. 이 디지털 버전에는 제품의 3D 형상과 제조에 필요한 정보가 포함되어 있습니다. 3D CAD 형상은 일반적으로 나타내는 실제 객체에 해당하지만, 형상 전체에서 작고 눈에 잘 띄지 않는 이상 현상이 발생할 수 있습니다. 이는 복잡한 모양을 나타낼 수 있는 컴퓨터의 수치적 제약, 오래된 CAD 파일 형식의 제약, 사람의 실수 또는 파일 형식 간의 데이터 변환 등의 수치적 제한 때문일 수 있습니다. 이러한 작은 이상은 모서리에서 정확히 만나지 않는 면, 또는 모순된 면 법선과 모서리 방향이 원인이 될 수 있습니다. 이로 인해 COMSOL Multiphysics® 에서 메시를 생성할 때 유효하고 틈이 없는 형상을 형성하는데 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 가져오기 프로세스 중에 형상 수정이 항상 기본적으로 수행되어 시뮬레이션을 시작할 수 있습니다.

CAD Import Module은 가져오기 할 때 발생하는 자동 복구 기능 외에도 가져온 후에 CAD 모델을 수동으로 복구할 수 있는 기능을 제공합니다. 예를 들어, 수동으로 면을 선택하고 지정된 공차를 사용하여 면들을 함께 결합해 솔리드를 형성할 수 있습니다. 또는 간격 모서리를 자동으로 찾고 입력 값으로 해당 모서리를 사용해서 간격을 덮고 솔리드를 형성하는 새 면을 생성할 수 있습니다.



COMSOL Multiphysics에서 CAD Import Module을 활용한 이미지.

COMSOL Multiphysics에서 CAD Import Module을 활용한 이미지.


슬리버를 수정하면 이러한 높은 종횡비에서 발생할 수 있는 길어진 메시 요소를 피하여 메시를 개선합니다.

슬리버를 수정하면 이러한 높은 종횡비에서 발생할 수 있는 길어진 메시 요소를 피하여 메시를 개선합니다.


CAD 도구를 통해 가져온 형상은 이 예제의 그루브 및 구멍과 같이 전반적인 시뮬레이션에 중요하지 않은 형상을 제거하여 단순화 할 수 있습니다.

CAD 도구를 통해 가져온 형상은 이 예제의 그루브 및 구멍과 같이 전반적인 시뮬레이션에 중요하지 않은 형상을 제거하여 단순화 할 수 있습니다.


Defeaturing은 형상에서 필렛 제거를 포함합니다. 모든 필렛은 한번에 선택되고 제거됩니다.

Defeaturing은 형상에서 필렛 제거를 포함합니다. 모든 필렛은 한번에 선택되고 제거됩니다.


Capping faces를 사용하면 도메인을 채우고 해당 도메인에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다(예: 배기 매니폴드를 통과하는 오일 흐름).

Capping faces를 사용하면 도메인을 채우고 해당 도메인에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다(예: 배기 매니폴드를 통과하는 오일 흐름).


Defeature a Geometry for Analysis

CAD 모델이 적절하게 복구 되더라도, 모델의 작은 형상 부분들과 형상의 복잡성 때문에 해석에 여전히 사용하기 어려울 수 있습니다. 메시를 구성하기 전에 형상에서 제거하지 않으면, 이러한 특성으로 인해 메시 요소가 지나치게 많아지고, 필요한 것보다 더 많은 계산 리소스가 필요합니다.

필렛, 그루브, 스레드, 구멍과 같은 다른 부분들은 최종 제조에 필요할 수 있지만, CAD 모델의 전체적인 시뮬레이션과 항상 관련이 있는 것은 아닙니다. CAD Import Module에는 형상을 제거하고 형상을 단순화하는 도구가 있습니다. 필렛 및 모따기를 삭제하고 구멍을 채우고 면 그룹을 삭제하여 필링 또는 패치를 통해 균일한 표면으로 대체할 수 있습니다.

CAD 모델링 및 가져오기 프로세스 과정 중에 작은 면, 얇은 면, 스파이크 및 짧은 모서리와 같은 원하지 않는 부분이 발생할 수 있습니다. 이러한 의도하지 않은 부분의 경우 인터페이스에서 유형을 선택하고 공차 값을 지정하여 형상에서 발생하는 모든 부분을 식별하고 제거할 수 있습니다. Defeaturing은 가져오기 과정의 일부로 자동으로 수행될 수 있으며, 수정을 위해 지정된 것과 동일한 공차를 사용합니다.

Perform Virtual Geometry Operations to Simplify Mesh

가상 형상 기능을 이용하는 것은 가져온 형상이 변경되지 않는 것을 제외하고는 defeaturing 기능과 비슷합니다. 가상 형상 연산은 형상을 변경하는 대신 시뮬레이션에 큰 영향을 미치지 않거나 원하는 해석과 관계가 없는 경우 특정 부분을 무시하여 메시를 생성할 수 있도록 합니다. 이후에 메시 생성은 가상 형상 위에 일어납니다. 이런 기능은 점, 선, 면을 무시, 선과 면을 합성, 선과 면 제거 등을 포함합니다.

가상 형상 기능을 사용하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 수동으로 무시할 면, 모서리 및 점을 선택할 수 있을 뿐만 아니라, 일련의 가상 작업을 사용하여 작은 기능을 자동으로 인식하고 제거하는 자동 Remove Details 기능도 있습니다(필요한 경우 편집할 수 있음).

이러한 작업은 기본 패키지인 COMSOL Multiphysics®에 포함되어 있으며, CAD Import Module의 defeaturing 기능을 보완할 수 있습니다. 이 기능은 defeaturing 또는 repair를 이용해 문제가 되는 형상을 쉽게 제거할 수 없거나, 시뮬레이션에서 형상 곡률을 그대로 유지해야 하는 경우에 특히 유용합니다.

Interfacing Directly with CAD Software

CAD Import Module은 CAD 소프트웨어에서 COMSOL Multiphysics® 해석으로 형상을 부드럽게 전환할 수 있는 도구를 제공하므로, CAD 프로그램에 접근할 수 없는 CAE 엔지니어에게 적합합니다. CAE툴을 찾고 있는 CAD 사용자의 경우, COMSOL의 LiveLink ™ 제품은 COMSOL Multiphysics®와 CAD 시스템을 직접 연결할 수 있는 추가 기능을 제공합니다. LiveLink ™ 제품의 동기화 기능은 한 프로그램에서 변경 사항이 있을 때 다른 프로그램의 형상을 자동으로 업데이트합니다. LiveLink ™ 제품을 사용하면 추후 분석을 위해 변경하고자 할 때 전체 CAD 형상을 가져 오기 / 내보내기 및 다시 가져 오기를 하지 않아도 됩니다. 또한 매개변수 스윕은 모서리 길이와 같은 형상 변수를 기반으로 자동 실행될 수 있으며, 해석을 실행하여 결과 매개변수를 기반으로 CAD 형상을 최적화 할 수도 있습니다.

이 기능이 포함된 현재 제품 목록은 다음과 같습니다.

• LiveLink™ for SOLIDWORKS®
• LiveLink™ for Inventor®
• LiveLink™ for PTC® Creo® Parametric™
• LiveLink™ for Solid Edge®
• LiveLink™ for Revit®
• LiveLink™ for AutoCAD®
• LiveLink™ for PTC® Pro/ENGINEER®

여기 나열된 모든 상표는 해당 소유주의 자산이며, COMSOL AB와 그 자회사 및 제품은 이러한 상표권 소유자의 제휴, 승인, 후원 또는 지원을 받지 않습니다. 이러한 상표 소유자의 목록은 http://www.comsol.com/tm을 참조하십시오.