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多物理场仿真分析平台COMSOL Multiphysics v4.1
2011-01-12 18:45:03  作者:□ 中仿科技  来源:智造网—助力中国制造业创新—idnovo.com.cn
  • “新的COMSOL Multiphysics v4.1版本将使用户的工作效率立即提升。添加了拷贝/粘贴以及复制功能之后,模型树可以飞速展开或自定义。这些功能将用户从不必要的重复劳动中解放出来,令他们工作的更加有效率。”产品管理副总裁Bjorn Sjodin如是评。

  近日,COMSOL展示了近期将要推出的多物理建模与仿真环境COMSOL Multiphysics version 4.1,其支持Windows、Linux和 Macintosh操作系统。在波士顿举行的第6届COMSOL年会现场,每位参会者都免费领取了新版本的测试授权。

  在COMSOL Multiphysics v4.1版本中,工作效率的大幅提升是最突出的亮点。该版本延续了4.0版的流程化架构,并提供了许多实用性非常强的功能,这一切使得建模和仿真的效率得到了进一步提升。

  COMSOL Multiphysics v4.1提供了适应性更强的工作管理工具。求解过程中的模型自动保存和恢复功能,能够确保仿真工作如遇意外中断可以恢复到最近的保存点。COMSOL会在求解计算的过程中将仿真数据保存至文件,万一遇到如断电之类的突发事件,相关数据可以从总文件重新读入,仿真计算可以从断点处恢复并继续进行。这个功能对于经常耗时数天运行大模型的用户来说尤为重要。另外,这项功能现在也允许用户在仿真的任何时刻,进行暂停工作、关机维护以及开机继续工作等操作。

  一、建模设置更加直观易于管理

  对于采用模型树构架的模型搭建界面的进一步更新,使得建模流程更加直观且易于管理。特别值得一提的是,用户现在可以直接在模型树中拷贝/粘贴节点,从而避免了大量的重复性操作,可以节省大量时间。现在,用户只要点击鼠标,就可以完成节点的复制。这些节点可以是自定义的函数、几何结构的选择、绘图的设定和可视化效果。或者,用户可以复制节点来创建新的绘图,创建新的研究步以控制求解器的设定以及分析类型,或者进行数据的导出。此外,模型创建和设定窗口也提供了撤销/ 重复的功能,这使得软件的使用更加方便。

  二、快速获得仿真结果

  COMSOL Multiphysics v4.1版本中新的几项兼容性改进,使得软件可以更快地传递精确的仿真结果,提升工作效率。全新的、物理控制的网格剖分功能,可以令软件自动完成耗时费力的网格剖分工作。目前,此功能已集成到CFD模块和Plasma模块中,用户如果使用这两个模块进行工作,软件会自动根据模型中的物理特性进行合适的网格剖分。例如,CFD模块就利用这个新功能自动在流体域创建精细的网格,同时在无滑动的边界上生成边界层网格。最终软件提供的网格,将是综合考虑了计算精度和流体的流动性要求的一套优化网格。

  COMSOL Multiphysics保持了一贯的透明和开放,在COMSOL Multiphysics v4.1版本中,方程清晰可见,用户可以随时掌握当前正在使用的数学模型。在几何建模工具中,添加了新的数学控 制功能,这使得曲线的参数化定义变得非常容易,而在参数化曲线上还可以进一步定义任意的参数扫描。

  三、使得仿真结果更易理解的实用工具

  COMSOL Multiphysics v4.1引入了一系列的实用工具,使得仿真的结果能够被更快、更容易的理解。现在,瞬态仿真可以通过利用FFT进行计算频谱的频域转换进行分析。在利用半径和角度定义的极坐标下,可以绘制雷达图——这一功能通常用于演示天线的辐射图。用户也可以利用预定义的功能,简单计算瞬态模型中某一点在一定时间段内的最大值、最小值、平均值和积分等。

  “对仿真结果的处理,在这个版本中页有所突破。特别是瞬态模型,除了进行频域的傅里叶变换外,可以进行最大、最小和平均时间序列的操作。所以,从开始到结束,这都是一个直指工作效率的提升版本。”COMSOL公司的Sjodin总结到。

  四、COMSOL Multiphysics v4.1新亮点

  COMSOL Multiphysics v4.1新亮点(图1~4),包括:

图1

图2图3

图4

  ◎利用复制/粘贴功能和复制模型树中的节点快速建立模型,如函数、选项、研究步、绘图参数以及数据的导出;

  ◎在模型生成和设置窗口可以进行操作的撤销/重复;

  ◎在求解过程中,可进行模型的自动保存和恢复;

  ◎在物理场选择界面预览方程,给出具体的数学模型;

  ◎对CAD工具进行了扩展,预定义了3D螺旋基元,如图5所示;

  ◎2D和3D参数曲线;

  ◎基于3D参数曲线的几何扫略;

  ◎在CFD和等离子体物理界面中,通过设置网格的物理控制等自动生成高质量的网格,如图6所示;

图5图6

  ◎通过在研究或求解器上点击右键并选择继续,可以恢复被暂停的求解;

  ◎在极坐标下,利用半径和角度绘制雷达图,如图7所示;

图7

  ◎为等高线图配置了标签进行说明;

  ◎AC/DC模块的功能扩充,可进行多孔介质中的电流分析;

  ◎电池和燃料电池模块增加了铅酸蓄电池模拟接口;

  ◎CFD模块中增加了Spalart-Allmaras模型。



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