この記事では、 Imprint 、Internal flow volume ･ External flow volume 抽出、 CADモード 操作が失敗する主な理由を説明します。
その前に、 CADの準備とアップロードに関するドキュメントのページ をご覧ください。また、CADの不具合を見つける方法については、こちらのナレッジベース記事 をご覧ください。
一般的なCAD障害
一般的に、CADの不具合はジオメトリ操作を失敗させる可能性が高いです。したがって、モデルをプラットフォームにアップロードする前に、CADエラーがないことを確認する必要があります。最も一般的なCADフォルトは以下の通りです:
- 小さなフィーチャー/フェース
- 不正確なエッジ
- 重なり合う面/ソリッド
- スライバー面 (エッジとして認識されずに形成された非常に細長い面)
- ナイフエッジ/頂点
- 不連続面/エッジ
- 悪い面
- シート/サーフェス要素
- ソリッドの重なり(干渉)
上記のCADエラーをチェックするために、多くのCADソフトウェアには一般的なCADエラーを検出する機能があります。
以下は、SimScale CADモードで見られるジオメトリ操作の一部です。
1. Imprint
複数のパーツを持つモデルがある場合は、必ず Imprint 操作を使用してください。
- Imprint 操作は、パーツ間の干渉が原因で失敗します。
干渉の不具合を解決するには、まずCADモデルの干渉チェックを行う必要があります。当社のCADモードには、 干渉を検出して自動的に修正する機能があります。手動で修正する場合は、重なりを検出したら、もう一方のボディから減算して重なり領域を削除します。また、2つの部品を1つに統合することもできます。この目的のために統合された ブール演算 をご覧ください。
結論として、Imprint 操作は干渉のないCADモデルで機能します。
- 接触面の1つに小さな面やスライバー面がある場合、Imprint 操作は失敗します。SimScaleプラットフォームにモデルをアップロードする前に、 CADモード またはCADソフトウェアで小面やスライバー面をクリーニングしてください。次の図では、樹脂層(半透明の青色)で覆われたPCB基板(緑色)が見えます。冷却は冷却パイプ(灰色)で行います。各部品間の接点をキャプチャし、CHT解析を実行するには、Imrpint 操作が必要です。
2.流体領域抽出
流体領域抽出ジオメトリ操作の詳細については、こちらのナレッジベース記事をご覧ください。
2.1 Internal flow volume (内部流体領域)
モデルに開口部があり、内部に流体領域を作成したい場合は、このジオメトリ操作を使用します。この操作は、次のようなCADの不具合が原因で失敗する可能性があります:
- サーフェス間の干渉
- 境界面が平行でない
境界面
次の図は、境界面が平行でない例です:
この場合、モデルの外の環境に面しているすべての面が平行であることを確認する必要があります。左の図は、上部の2つの面が側面の2つの面と平行でないことを示しています。右の図は、平行な境界面の例です。
- 境界面が断面の開口部を完全に閉じていない例
次の例は、開口部の境界面の作成方法を示しています:
また、境界面に開口部がないことを確認する必要があります。これは右の図に見られるように、上面と側面が4つの角で合っていません。これは、4つの面を1つの面に変更することで解決できます。
接触境界
- 内部部品は、流体領域の境界と端から端まで、または点から点まで接触します。
次の図にエッジとポイントの接触の例を示します:
内部部品と流体領域の境界との間の点接触または端面接触は避けてください。この問題を回避する1つの方法は、壁と接触する鋭利なエッジおよび/またはコーナーをトリミングすることです。
- 2つの内部部品がエッジ間で接触している: これは、2つの部品が1つのエッジを共有し、対面接触がない場合に発生します。例えば、下のCADモデルでは、ノートパソコンとテーブルの間にエッジ間の接触があります:
側面から見ると、端と端の接触は明らかです。この問題を解決する1つの方法は、ボリュームの1つを平行移動/伸長させることで面接触にすることです:
もう1つの可能性は、ノートパソコンを右に移動させ、端と端の接触を防ぐことです。
- 境界面が複数の開口部と空洞で共有されている場合
複数の開口部と空洞が同じ境界面を共有している場合、例外的なケースとして 内部フローボリュームの 抽出に失敗することがあります。このような場合、入口の境界面を分離することをお勧めします。
次の例では、ハイライトされた面に2つの開口部と7つのキャビティがあります。フローボリュームはキャビティ内ではなく、ボックス内に生成されます。したがって、開口部の境界面を主面から分離する必要があります。明確にするために、この操作は CADモード で行う必要があります。
2.2 External flow volume
この操作は、以下のCAD不具合により失敗する可能性があります:
- サーフェス間の干渉
- 内部部品がフローボリュームの境界と端から端まで、または点から点まで接触している場合。
その他のヒント
以下の点が重要です:
- まず、 シート/サーフェス要素は避けてください。つまり、CADモデルはソリッドパーツのみで構成する必要があります。
- 次に、 ソリッドの重なりは避けてください(セルゾーンを表す場合を除く)。
以下の点は必須ではありませんが、費用対効果の高いシミュレーションを行うために強くお勧めします:
- 必要な部分のみをモデル化します。つまり、小さなナット、ボルト、ピンなど、不要なフィーチャーやコンポーネントを削除します。
- 残った穴や隙間は埋めてください。