Menu

Обзор версии COMSOL Multiphysics 5.2

Исследования и решатели

Сохранение выбранных частей решения

При проведении исследований с помощью COMSOL Multiphysics версии 5.2 вы можете сохранить выбранные части вашего решения. Так можно сэкономить доступную память и вычислительные мощности в случае, если для визуализации результатов вам требуется только часть решения.

Эти новые возможности доступны для следующих шагов:

  1. Создайте одну или несколько именованных выборок (Component > Definitions > Selections / Компонент > Определения > Выборки).
  2. Ваши именованные выборки можно выбрать в раскрывающемся меню раздела Values of Dependent Variables (Значения зависимых переменных) любого стандартного шага исследования.

Этот пример модели показывает, как радар обнаруживает объект с помощью идеально согласованных слоев, поглощающих исходящие волны, не отражая их. С помощью данной функции вы сможете отклонить решение в идеально согласованном слое и сохранить только решение в пространстве, окружающем судно. Размер решения при этом уменьшается с 184 МБ до 142 МБ. Для некоторых моделей уменьшение размера может быть еще более значительным. Этот пример модели показывает, как радар обнаруживает объект с помощью идеально согласованных слоев, поглощающих исходящие волны, не отражая их. С помощью данной функции вы сможете отклонить решение в идеально согласованном слое и сохранить только решение в пространстве, окружающем судно. Размер решения при этом уменьшается с 184 МБ до 142 МБ. Для некоторых моделей уменьшение размера может быть еще более значительным.

Этот пример модели показывает, как радар обнаруживает объект с помощью идеально согласованных слоев, поглощающих исходящие волны, не отражая их. С помощью данной функции вы сможете отклонить решение в идеально согласованном слое и сохранить только решение в пространстве, окружающем судно. Размер решения при этом уменьшается с 184 МБ до 142 МБ. Для некоторых моделей уменьшение размера может быть еще более значительным.

Два новых решателя Рунге — Кутта

Два новых явных решателя Рунге — Кутта: RK34 и по методу Кэша — Карпа (RK45). RK34 отличается адаптивностью в сочетании с хорошими характеристиками устойчивости вдоль мнимой оси, поэтому он подходит для решения задач на колебание. Решатель по методу Кэша — Карпа аналогичен решателю Дорманда — Принса 5 (добавлен в более ранней версии пакета), но отличается расширенной областью устойчивости вдоль отрицательной части действительной оси, поэтому он лучше подходит для решения задач на естественное демпфирование. Оба новых решателя обладают превосходной адаптивностью благодаря стратегии пропорционально-интегрального управления, возможностям определения жесткости систем уравнений, а также новой технике определения начального шага по времени.

Новые RK-решатели можно использовать в стандартном узле Time-Dependent Solver (Решатель с зависимостью от времени). Обратите внимание: вы по-прежнему можете использовать решатель Дорманда — Принса 5. Новые RK-решатели можно использовать в стандартном узле Time-Dependent Solver (Решатель с зависимостью от времени). Обратите внимание: вы по-прежнему можете использовать решатель Дорманда — Принса 5.

Новые RK-решатели можно использовать в стандартном узле Time-Dependent Solver (Решатель с зависимостью от времени). Обратите внимание: вы по-прежнему можете использовать решатель Дорманда — Принса 5.

Улучшенные исследования и решатели на основе быстрого преобразования Фурье

В COMSOL Multiphysics версии 5.2 значительно расширены возможности шагов исследования с использованием метода быстрого преобразования Фурье (FFT), в числе которых — Time to Frequency FFT (Быстрое преобразование Фурье из частотной во временную область), Frequency to Time FFT (Быстрое преобразование Фурье из временной в частотную область), а также соответствующий решатель.

Начальное значение диапазона input time (входное время) для шага исследования Time to Frequency FFT (Быстрое преобразование Фурье из временной в частотную область; прямое преобразование Фурье) теперь задается не списком значений времени, а начальным и конечным значением времени. Число интерполированных исходных решений, N, определяется из указанной максимальной выходной частоты (полученное значение N отображается в журнале решателя). Поддерживается два варианта масштабирования решения: дискретное масштабирование (немасштабированное решение) и плавное масштабирование (масштабированное по шагу времени или частоты). Поддерживаются новые оконные функции: прямоугольное окно, Гауссово окно, окно Хэмминга, окно Ханна, окно Блэкмана и окно Тьюки. Эти функции располагаются над опциями From expression (Из выражения) и Cut-off (Пороговое значение).

Окно настроек шага исследования Time to Frequency FFT (Быстрое преобразование Фурье из временной в частотную область). Окно настроек шага исследования Time to Frequency FFT (Быстрое преобразование Фурье из временной в частотную область).

Окно настроек шага исследования Time to Frequency FFT (Быстрое преобразование Фурье из временной в частотную область).

Посмотреть дополнительные скриншоты »

Опция Do not store negative frequencies for real input (Не сохранять отрицательные частоты для действительных исходных данных) для шага Time to Frequency FFT (Быстрое преобразование Фурье из временной в частотную область; прямое быстрое преобразование Фурье) позволяет удалить ненужную информацию из сложных выходных данных для действительных исходных данных. Для шага исследования Frequency to Time FFT (Преобразование Фурье из частотной области в временную; обратное быстрое преобразование Фурье) исходные данные для заданных неотрицательных или неположительных частот по умолчанию дополняются отрицательными или положительными частотами с комплексно-сопряженными исходными значениями. Это используемое по умолчанию поведение можно отключить на уровне решателя с помощью опции Extend input samples (Расширить исходные выборки). Поддерживается два значения параметра: Add complex conjugate pairs (Добавить комплексно-сопряженные пары; используется по умолчанию) и Use original data. Extend input samples (Использовать оригинальные данные. Расширить исходные выборки). С их помощью вы можете преобразовывать компплекснозначные исходные данные в действительные выходные, восстанавливая данные, которые были удалены с помощью опции Do not store negative frequencies for real input (Не сохранять отрицательные частоты для действительных исходных данных) для шага Time to Frequency FFT (Быстрое преобразование Фурье из временной области в частотную).

Для шага Frequency to Time FFT (Быстрое преобразование Фурье из частотной во временную область) добавлен переключатель решений Add stationary solution (Добавить стационарное решение), позволяющий расширить исходные данные для частоты 0. Это достигается за счет стационарного решения, которое либо принимается в качестве данных для частоты 0, либо дополняет существующие для нее данные.

Список output timelist (список выходных значений времени) для шага Frequency to Time FFT (Быстрое преобразование Фурье из частотной во временную область) теперь полностью соответствует набору вычисленных выходных значений времени (например, заданным выходным значениям времени). Количество выходных решений может не соответствовать количеству исходных. В ранних версиях пакета выходное решение требовалось отсечь или дополнить до полного периода или искусственно заданного шага выходного решения (эти параметры обладали приоритетом над заданным размером шага).

Параметр Periodic input data (Периодические входные данные) на уровне исследования теперь недоступен. На уровне решателя этот параметр всегда доступен для прямых и обратных преобразований, если для настройки Extend input samples (Расширить исходные выборки) выбрано значение Use original data (Использовать оригинальные данные; по умолчанию выбрано другое значение). Если флажок Periodic input data (Периодические входные данные) установлен, то в конец выходных данных больше не дописываются периодические значения. В предыдущих версиях COMSOL Multiphysics этот механизм использовался для получения одинакового количества точек исходных и выходных данных).

Переключатель механизма обратного преобразования с вариантами Automatic (Автоматически), Fast Fourier transform (Быстрое преобразование Фурье) и Nonuniform Fourier transform (Неоднородное преобразование Фурье) более недоступен. Алгоритм быстрого преобразования Фурье применяется для обратного преобразования лишь в том случае, если интервалы между значениями времени в выходном списке одинаковы, а выходной диапазон времени соответствует входным данным. Теперь в функциях шагов исследований, использующих быстрое преобразование Фурье, применяется библиотека Intel® Math Kernel Library (MKL).