Что нового в COMSOL Multiphysics версии 5.1

Fanny Griesmer 15/04/2015
Share this on Facebook Share this on Twitter Share this on LinkedIn

Сегодня мы выпустили версию 5.1 пакета COMSOL Multiphysics. В последнюю версию пакета COMSOL входят 20 демонстрационных приложений, а также множество новых возможностей и обновлений функционала различных продуктов. Узнайте, что вас ждет после загрузки новой версии.

COMSOL Desktop: универсальное средство для создания моделей и приложений

С помощью пакета COMSOL Multiphysics легко создавать модели и превращать их в приложения, которыми можете пользоваться как вы сами, так и ваши коллеги, клиенты, студенты или преподаватели. Готовы ли вы в своей компании задействовать моделирование на полную мощь?

Разумеется! Вы — настоящий профессионал, поэтому должны тратить время и силы на то, что делаете лучших остальных. Оставьте внесение простых изменений в проект другим. Воспользовавшись Средой разработки приложений, вы с легкостью превратите свои модели в упрощенные приложения, пользовательский интерфейс которых можно настроить в зависимости от предполагаемого применения. Например, вы сможете создать приложение, иллюстрирующее изменение характеристик излучения антенны и коэффициента кросс-поляризации на её апертуре при изменении геометрии антенны.

Демонстрационное приложение для моделирования гофрированной конической рупорной антенны.
Пример приложения для моделирования: Моделирование гофрированной конической рупорной антенны.

Ваши возможности по созданию пользовательского интерфейса приложения поистине безграничны. С помощью специальных инструментов (называемых Editors (Редакторы)) вы сможете дополнить его анимацией и таблицами, а также создавать отчеты о результатах. Вы также можете настроить приложение таким образом, чтобы по завершении моделирования отчет отправлялся на указанный адрес электронной почты. Кроме того к приложению можно прикрепить необходимую пояснительную документацию. Одним словом, вы сами решаете, что включить в приложение.

Чтобы помочь вам освоить новые возможности, мы включили в состав COMSOL Multiphysics версии 5.1 20 демонстрационных приложений, иллюстрирующих работу почти каждого модуля. Советую вам взглянуть на эти приложения в поисках вдохновения, но не позволяйте им ограничивать себя. Дайте волю воображению, ведь пришло время творить! Вот несколько моих любимцев, которые появились в Библиотеке приложений (для просмотра в большом разрешении кликните на изображение):

Скриншот приложения для моделирования плазмонной проволочной решетки, созданного с помощью пакета COMSOL Multiphysics версии 5.1.
Демонстрационное приложение COMSOL для моделирования изменений в конструкции радиатора.

(Слева) Приложение для анализа плазмонной проволочной решетки: Указав геометрические параметры, а также свойства материала и волны, вы сможете увидеть, как они влияют на работу плазмонной проволочной решетки. (Справа) Приложение для моделирования радиатора: Изменяя конструкцию радиатора, вы сможете увидеть, как она влияет на охлаждающие характеристики.

Приложение для изменения цвета светодиода.
Пользовательский интерфейс приложения для оценки характеристик крови пациента.

(Слева) Приложение для проектирования светодиодов: С помощью данного приложения вы сможете поменять цвет излучения светодиода, изменяя состав его материала ползунком. Превосходно подходит для подбора характеристик, обеспечивающих идеальный цвет. (Справа) Приложение для анализа характеристик крови пациента: позволяет проанализировать отделение красных кровяных телец для определения чистоты образца и его пригодности для дальнейшего анализа.

Благодаря COMSOL Server, у вас есть возможность запускать приложения на нескольких компьютерах. Чтобы не замедлять работу основной инсталляции COMSOL Server, пользователи могут одновременно запускать вспомогательные серверы с разных компьютеров. Более того, приложения, запускаемые на COMSOL Server, теперь можно сохранять там же, без необходимости скачивания перед началом работы. Каждое приложение будет доступно в том виде, в каком вы его оставили. Теперь вы можете настроить вид Библиотеки приложений: сетка, список или подробное описание.

Скриншот Библиотеки приложений COMSOL Server.
Библиотека приложений COMSOL Server с подробными описаниями приложений.

Не стоит беспокоиться, если вы захотите запустить одно из демонстрационных приложений либо другое приложение или модель COMSOL Multiphysics, созданные с помощью продуктов, на которые у вас нет лицензии. После обновления вы сможете открывать любые приложения и модели вне зависимости от того, на какие продукты распространяется ваша лицензия. Вы даже можете обрабатывать эти приложения, изменить или удалить функцию, добавленную с помощью продукта, на который у вас нет лицензии, а затем запустить приложение.

И это далеко не все, что ожидает вас в новой версии COMSOL Multiphysics! Более подробная информация об обновлениях COMSOL Desktop, COMSOL Server и Cреды разработки приложений приведена на странице Обзор COMSOL Multiphysics® 5.1. Перейдем к новым возможностям геометрии, построения сеток и визуализации…

Улучшения базовой функциональности

К вашим услугам абсолютно новая библиотека готовых параметрических геометрических компонентов, называемых частями, для параметрических моделей. Библиотека частей теперь присутствует в следующих модулях расширения:

  • Модуль Микрогидродинамика
    • 2D- и 3D-каналы
  • Модуль Миксер
    • 3D-модели резервуаров и импеллеров
  • Модуль Геометрическая оптика
    • 2D- и 3D-модели линз, зеркал и призм
  • Модуль Механика конструкций
    • Двумерные поперечные сечения балок и 3D-модели болтов

Библиотека частей модуля Миксер, доступная в COMSOL Multiphysics версии 5.1.
Библиотека частей модуля Миксер: модель импеллера с профилированными лопастями и различные параметры, позволяющие создать импеллер, который точно соответствует требованиям конструкции и исследования.

Использование библиотеки частей позволит сэкономить массу времени при создании приложений и моделей, так как вам останется лишь подогнать готовую параметризованную геометрию под требуемый размер. Еще одно важное преимущество готовых частей: для удобства интеграции в другие конструкции в них заранее настроены необходимые параметры (например, поверхности механического контакта и предварительная нагрузка на болты). В дополнение к библиотекам, включенным в новую версию пакета, вы можете создавать свои собственные библиотеки частей.

Если говорить у работе с сетками, то в новой версии внесены значительные улучшения в процесс импортирования файлов сетки STL. Новый алгоритм автоматически обеспечивает простое создание геометрии и упрощенных пользовательских сеток в COMSOL Multiphysics.

После обновления ПО вы сможете оценивать и визуализировать пространственные выражения и поля за пределами сетки (До версии 5.1 возможность визуализации отсутствовала). Эта функция будет особенно полезна при моделировании дальних зон электромагнитных и акустических волн.

Примечание: В этой статье упомянуты лишь некоторые усовершенствования основных функций COMSOL Multiphysics. Подробнее о новой версии рассказано в Обзоре COMSOL версии 5.1.

Обновления модулей расширения

В состав COMSOL Multiphysics 5.1 вошли усовершенствования всех возможностей и функций пакета. Не останавливаясь подробно, я расскажу вам об основных обновлениях.

Электрические процессы

Для всех инженеров-оптиков мы добавили новую библиотеку, содержащую 1400 материалов для оптотехники. Даннные материалы доступны в модулях Волновая оптика и Геометрическая оптика. В состав библиотеки входят неорганические и органические материалы, а также стекло и прочие материалы. Речь идет о стеклах, которые используются в производстве линз, полупроводниковых материалов и т.д.

Улучшения в модуле AC/DC относятся к многовитковым катушкам. Добавлена новая функция анализа геометрии катушки с переменным поперечным сечением. Теперь вы сможете найти решение для любых катушек за один шаг. Более того, расчет напряжения для многовитковых трехмерных катушек в частотной области стал точнее, кроме того, более нет необходимости регулировать проводимость катушки.

Модель многовитковой катушки.
Многовитковая катушка.

Модуль Радиочастоты содержит 14 новых учебных моделей и демонстрационных приложений для моделирования работы антенны (два подобных приложения представлены выше). Если в вашей модели необходимо учитывать шероховатость поверхности, воспользуйтесь моделями Sawtooth (Зубья пилы) или Snowball (Снежок).

Также мы добавили несколько новых мультифизических интерфейсов в модуль Трассировка частиц для моделирования различных типов взаимодействий (Electric Particle-Field Interaction (Электрическое взаимодействие частицы и поля), Magnetic Particle-Field Interaction (Магнитное взаимодействие частицы и поля), and Fluid-Particle Interaction (Взаимодействие частицы и текучей среды)).

Механические процессы

Теперь модуль Теплопередача позволяет моделировать конвекцию Марангони. Это поможет тем из вас, кто занят моделированием сварки, выращивания кристаллов и плавки металлов с применением лазера или электронных пучков. В состав модуля Теплопередача также входят новые алгебраические модели турбулентности, модель неизотермального потока в пористых средах, интерфейс Local Thermal Non-Equilibrium Multiphysics (Локальные термические неравновесные мультифизическия явления) и многое другое.

Модель, иллюстрирующая эффект Марангони.
Луч лазера нагревает поверхность, что приводит к образованию потока, описываемого эффектом Марангони.

Благодаря новой мультифизической связи (названной Hygroscopic Swelling (Гигроскопическое расширение)) стало возможным моделирование структурного гигроскопического расширения. После вычисления концентрации влаги в одном из созданных на основе переноса материалов интерфейсе стало возможным связать ее с деформацией гигроскопического расширения посредством мультифизической связи.
В обновленный модуль Акустика добавлены стандартные граничные условия для импеданса. Кроме того в него добавлены три новые модели для изучения акустики в пористых средах: Wood (модель Вуда), Williams EDFM (EDFM по Вильямсу) и Delany-Bazley-Miki (модель Дилейни — Бэзли — Мики). Также вы можете моделировать явления геометрической акустики для определения их интенсивности в дифференцированных средах и создавать модели текучих сред с учетом затухания.

Гидродинамические процессы

Мы внесли ряд улучшений в инструментарий для моделирования потока в пористой среде. Так, впервые за всю историю пакета COMSOL Multiphysics моделирование турбулентного потока и потока в пористой среде объединено. Также мы добавили возможности для моделирования областей с бесконечными элементами и капиллярного давления для закона Дарси для двухфазных потоков.

Для моделирования турбулентного дисперсного двухфазного потока был добавлен новый интерфйс Euler-Euler Model, Turbulent Flow (Модель Эйлера — Эйлера, Турбулентный поток). Этот интерфейс пригодится при моделировании частиц в дисперсной фазе, например, частиц пыли в воздухе.
Моделирование пузырьковой колонны в интерфейсе Euler-Euler Model, Turbulent Flow (Модель Эйлера — Эйлера, Турбулентный поток).
Использование интерфейса Euler-Euler Model, Turbulent Flow (Модель Эйлера —Эйлера, Турбулентный поток) для моделирования пузырьковой колонны.

В версии 5.1 предоставлена возможность моделирования множества частиц с помощью интерфейса Free Molecular Flow (Свободные молекулярные течения) в модуле Молекулярные течения. В состав модуля Течение в трубопроводах теперь входят Y-образные соединения и соединения с произвольным (n) числом ветвлений, а также возможность регулировать падение давления в Т-образных соединениях.

Химические процессы

В настоящее время мы наблюдаем как литий-воздушные аккумуляторные батареи сменяют литий-ионные в электромобилях. Для того, чтобы помочь конструкторам аккумуляторных батарей оставаться в авангарде научно-технического прогресса, мы создали учебную модель литий-воздушной аккумуляторной батареи и добавили ее в версию 5.1.

Учебная модель многомасштабного 3D-реактора со слоем катализатора была дополнена пластиной с отверстиями на впуске и реалистичной кинетикой обратимых реакций второго порядка. Также учтено неустойчивое поведение реактора при запуске.

При моделировании концентрированных газовых смесей с помощью интерфейсов Reaction Engineering (Проектирование реакций) и Chemistry (Химия) вы можете теперь использовать новую корреляцию для концентрированных газовых смесей. С помощью интерфейса Transport of Concentrated Species (Транспортировка концентрированных веществ) вы получаете доступ к модели запыленного газа с механизмом переноса на основе кнудсеновской диффузии.

Что дальше?


Темы публикаций

Загрузка комментариев...

Темы публикаций


Теги

3D печать Cерия "Гибридное моделирование" Введение в среду разработки приложений Видео Волновые электромагнитные процессы Глазами пользователя Графен Интернет вещей Кластеры Моделирование высокочастотных электромагнитных явлений на различных пространственных масштабах Модуль AC/DC Модуль MEMS Модуль Акустика Модуль Волновая оптика Модуль Вычислительная гидродинамика Модуль Геометрическая оптика Модуль Динамика многих тел Модуль Композитные материалы Модуль Коррозия Модуль Механика конструкций Модуль Миксер Модуль Нелинейные конструкционные материалы Модуль Оптимизация Модуль Плазма Модуль Полупроводники Модуль Радиочастоты Модуль Роторная динамика Модуль Теплопередача Модуль Течение в трубопроводах Модуль Трассировка частиц Модуль Химические реакции Модуль Электрохимия Модуль аккумуляторов и топливных элементов Охлаждение испарением Пищевые технологии Рубрика Решатели Серия "Геотермальная энергия" Серия "Конструкционные материалы" Серия "Электрические машины" Серия “Моделирование зубчатых передач” Сертифицированные консультанты Технический контент Указания по применению физика спорта