Что общего между мыльными пленками, подвесными проводами и световыми лучами? Их равновесное состояние определяется минимумом некоторой величины. Такие задачи часто встречаются в разных областях науки и техники: в биологии, экономике, теории упругости, материаловедении и в обработке изображений. Моделировать такие задачи можно с помощью встроенных интерфейсов программного пакета COMSOL Multiphysics®, но в этой статье мы расскажем, как решать вариационные задачи с помощью моделирования на основе уравнений.

Возьмём тонкий лист металла и приложим к нему некоторую механическую нагрузку. Естественно, он деформируется и примет новую форму, отличную от изначальной. Предположим, что мы хотим использовать данный деформированный объект в качестве новой геометрии для решения другой задачи на вновь полученном композитном домене. В данной статье мы покажем, как использовать деформированную конструкцию на входе новой геометрической последовательности.

Предположим, что вы рассчитали модель с учетом каких-то определенных предположений. А после анализа результатов стало понятно, что некоторые из них не выполняются. Таким образом, вам необходимо внести некоторые изменения в настройки модели, включая выбор нового физического интерфейса и типа исследования. Хотели бы вы автоматизировать этот процесс? В данной заметке мы расскажем о том, как просто это сделать при использовании функционала макросов (Model Method), который был добавлен, начиная с версии 5.3 программного обеспечения COMSOL Multiphysics®.

Как мы можем удостовериться, правильно ли работает средство моделирования? Одним из подходов является метод искусственного решения. Этот процесс включает допущение некого решения, получение исходных условий и других вспомогательных условий согласующихся с первоначальным предположением, решение задачи с этими условиями в качестве входных параметров для пакета моделирования и сравнение полученных результатов с предполагаемым решением. Метод прост в использовании и достаточно универсален. Например, исследователи из Национальной лаборатории Сандия использовали его в некоторых собственных программных разработках.