Обновления построения и визуализации

COMSOL Multiphysics® версии 5.2a содержит множество новых и обновленных функций, которые позволяют строить и визуализировать ваши результаты моделирования. В их числе — шесть новых цветовых таблиц, которые помогут в постобработке, новые функции примечаний для одномерных графиков и уравнений LaTeX, а также новый способ отображения данных модели — графики матричных поверхностей. Ниже описаны все обновления механизмов построения и визуализации в COMSOL Multiphysics® версии 5.2a.

Шесть новых цветовых таблиц для графиков визуализации

В COMSOL Multiphysics® расширены возможности визуализации — добавлены новые цветовые таблицы:

  1. Aurora Australis (Южное сияние)
  2. Aurora Borealis (Северное сияние)
  3. Heat Camera (Тепловизор)
  4. Heat Camera Light (Тепловизор – свет)
  5. Jupiter Aurora Borealis (Полярное сияние на Юпитере)
  6. Twilight (Сумрак)

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Twilight (Сумрак). На визуализации представлено изменение толщины слоя для учебной модели Electrocoating of a Car Door (Нанесение покрытия на дверь автомобиля электроосаждением).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Twilight (Сумрак). На визуализации представлено изменение толщины слоя для учебной модели Electrocoating of a Car Door (Нанесение покрытия на дверь автомобиля электроосаждением).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Twilight (Сумрак). На визуализации представлено изменение толщины слоя для учебной модели Electrocoating of a Car Door (Нанесение покрытия на дверь автомобиля электроосаждением).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Twilight (Сумрак). На визуализации представлено изменение толщины слоя для учебной модели Electrocoating of a Car Door (Нанесение покрытия на дверь автомобиля электроосаждением).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Twilight (Сумрак). На визуализации представлено изменение толщины слоя для учебной модели Electrocoating of a Car Door (Нанесение покрытия на дверь автомобиля электроосаждением).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Jupiter Aurora Borealis (Полярное сияние на Юпитере). На визуализации представлен поток вокруг капель в учебной модели Inkjet Nozzle – Level Set Method (Распылительное сопло – метод множества уровней).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Jupiter Aurora Borealis (Полярное сияние на Юпитере). На визуализации представлен поток вокруг капель в учебной модели Inkjet Nozzle – Level Set Method (Распылительное сопло – метод множества уровней).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Jupiter Aurora Borealis (Полярное сияние на Юпитере). На визуализации представлен поток вокруг капель в учебной модели Inkjet Nozzle – Level Set Method (Распылительное сопло – метод множества уровней).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Jupiter Aurora Borealis (Полярное сияние на Юпитере). На визуализации представлен ламинарный поток вокруг тела Ахмеда в форме автомобиля из учебной модели Airflow Over an Ahmed Body (Поток воздуха вокруг тела Ахмеда). На графике также показана величина логарифма поля давления — для этого используется новая цветовая таблица Aurora Borealis (Северное сияние).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Jupiter Aurora Borealis (Полярное сияние на Юпитере). На визуализации представлен ламинарный поток вокруг тела Ахмеда в форме автомобиля из учебной модели Airflow Over an Ahmed Body (Поток воздуха вокруг тела Ахмеда). На графике также показана величина логарифма поля давления — для этого используется новая цветовая таблица Aurora Borealis (Северное сияние).

Визуализация, в которой используется новый вариант цветовой таблицы — Jupiter Aurora Borealis (Полярное сияние на Юпитере). На визуализации представлен ламинарный поток вокруг тела Ахмеда в форме автомобиля из учебной модели Airflow Over an Ahmed Body (Поток воздуха вокруг тела Ахмеда). На графике также показана величина логарифма поля давления — для этого используется новая цветовая таблица Aurora Borealis (Северное сияние).

Логарифм изменения температуры в объеме головы под действием микроволнового излучения от сотового телефона по результатам обработки учебной модели Absorbed Radiation (SAR) in the Human Brain (Поглощенное излучение (удельный коэффициент поглощения) в мозге человека). Для визуализации использовался новый тип цветовой таблицы — Heat Camera (Тепловизор).

Логарифм изменения температуры в объеме головы под действием микроволнового излучения от сотового телефона по результатам обработки учебной модели Absorbed Radiation (SAR) in the Human Brain (Поглощенное излучение (удельный коэффициент поглощения) в мозге человека). Для визуализации использовался новый тип цветовой таблицы — Heat Camera (Тепловизор).

Логарифм изменения температуры в объеме головы под действием микроволнового излучения от сотового телефона по результатам обработки учебной модели Absorbed Radiation (SAR) in the Human Brain (Поглощенное излучение (удельный коэффициент поглощения) в мозге человека). Для визуализации использовался новый тип цветовой таблицы — Heat Camera (Тепловизор).

Новый график для модуля Акустика — Directivity (Направленность)

Новый тип графиков, Directivity (Направленность), позволяет инженерам-электроакустикам наглядно представить пространственную характеристику громкоговорителя как функцию частоты и угла. Этот график важен для анализа громкоговорителей и других электроакустических преобразователей. Такое представление пространственной характеристики очень широко используется в производстве громкоговорителей, и результаты измерений представляются в таком же виде. График поддерживает множество вариантов форматирования, которые помогут глубже понять результаты моделирования. Вот ряд важнейших возможностей форматирования:

  • Normalization (Нормализация): входные данные о давлении звука можно нормализовать по определенному углу в полярных координатах, по максимальному значению (по каждой частоте) или не использовать нормализацию.
  • Evaluation (Оценка): круг оценки можно задать в любой точке пространства. Также можно задать опорное направление, относительно которого будут отсчитываться углы.
  • Coloring and Style (Цвет и стиль): позволяет изменять формат представления данных — в виде поверхностей с заливкой или линий, добавлять метки. Кроме того, вы сможете с легкостью переключить схему осей и откладывать частоту по оси x или y.

Пример графика Directivity (Направленность), в котором данные нормализованы по направлению в 30 градусов, частота отложена по оси x и к графику были добавлены обозначения (слева). Та же нормализация данных была применена при направлении в 0 градусов и частоте по оси y (справа).

Пример графика Directivity (Направленность), в котором данные нормализованы по направлению в 30 градусов, частота отложена по оси x и к графику были добавлены обозначения (слева). Та же нормализация данных была применена при направлении в 0 градусов и частоте по оси y (справа).

Пример графика Directivity (Направленность), в котором данные нормализованы по направлению в 30 градусов, частота отложена по оси x и к графику были добавлены обозначения (слева). Та же нормализация данных была применена при направлении в 0 градусов и частоте по оси y (справа).

Пример графика Directivity (Направленность), в котором данные нормализованы по направлению в 30 градусов, частота отложена по оси x и к графику были добавлены обозначения (слева). Та же нормализация данных была применена при направлении в 0 градусов и частоте по оси y (справа).

Пример графика Directivity (Направленность), в котором данные нормализованы по направлению в 30 градусов, частота отложена по оси x и к графику были добавлены обозначения (слева). Та же нормализация данных была применена при направлении в 0 градусов и частоте по оси y (справа).

Форматирование LaTeX и другие улучшения заголовков и примечаний

Теперь примечания можно добавлять к одномерным графикам. Эта возможность была доступна для двухмерных и трехмерных графиков в более ранних версиях COMSOL Multiphysics®.

Кроме того, функциональность примечаний была расширена: теперь поддерживаются примечания в заголовках графиков и примечания с фоновыми цветами, рамками и разметкой LaTeX. Теперь в примечание можно добавить перенос строки, используя разметку LaTeX в сочетании с особым сочетанием символов: \\.

Например, чтобы создать такое примечание, как на изображении внизу, используйте следующее текстовое выражение: $\sigma_{\textrm{max}}$ = eval(maxop1(solid.mises),MPa) MPa

Анализ конструкции, отображающий расположение и величину максимального эффективного напряжения по Мизесу. В примечании используется разметка LaTeX, фоновый цвет и рамка. Анализ конструкции, отображающий расположение и величину максимального эффективного напряжения по Мизесу. В примечании используется разметка LaTeX, фоновый цвет и рамка.

Анализ конструкции, отображающий расположение и величину максимального эффективного напряжения по Мизесу. В примечании используется разметка LaTeX, фоновый цвет и рамка.

Контурные условные обозначения с заливкой

Теперь для типов графиков Contour (Контурный) и Isosurface (Изоповерхность) доступна возможность использовать условные обозначения с заливкой. Эта функция будет особенно полезна для построения контурных графиков с заливкой.

Путь к примеру, в котором используется функция Filled Contour Legends (Контурные условные обозначения с заливкой), в Библиотеке приложений:

ACDC_Module/Capacitive_Devices/capacitor_dc

Контурный график с заливкой из учебной модели Computing Capacitance (Расчет емкости). Справа показаны условные обозначения с заливкой.

Контурный график с заливкой из учебной модели Computing Capacitance (Расчет емкости). Справа показаны условные обозначения с заливкой.

Контурный график с заливкой из учебной модели Computing Capacitance (Расчет емкости). Справа показаны условные обозначения с заливкой.

Экспорт VTK

Функции экспорта Data (Данные) и Plot (График) теперь поддерживают экспорт неструктурированных файлов VTK (.vtu). Этот формат файлов позволяет строить визуализации при помощи сторонних программ.

При экспорте данных или графика открывается список форматов файлов, в котором теперь доступен формат Unstructured VTK File (Неструктурированный файл VTK). При экспорте данных или графика открывается список форматов файлов, в котором теперь доступен формат Unstructured VTK File (Неструктурированный файл VTK).

При экспорте данных или графика открывается список форматов файлов, в котором теперь доступен формат Unstructured VTK File (Неструктурированный файл VTK).

Множество выражений в производных значениях

Функции численной оценки теперь могут обрабатывать несколько выражений одновременно. В случае более сложных моделей это позволяет сэкономить время, поскольку вам больше не потребуется добавлять по одному узлу Evaluation Feature (Функция оценки) для каждого выражения.

Более гибкие графики матричных поверхностей

График Table Surface (Матричная поверхность) теперь поддерживает дискретные (ступенчатые) графики. Кроме того, вы можете создать график Table Surface (Матричная поверхность) на основе данных, импортированных из файла в одном из трех форматов: Filled table (Заполненная таблица), Columns (Столбцы) или Cells (Ячейки). Параметр Filled table (Заполненная таблица) соответствует функциональности более ранних версий. Параметр Columns (Столбцы) предназначен для обработки данных, представленных в формате столбцов. Например, импортированный файл соответствует данным, сохраненным в формате x,y,z,T, где x,y,z — координаты в первых трех столбцах, а четвертый содержит переменную поля (например, температуру). Новый параметр Cells (Ячейки) позволяет импортировать дискретные данные, представленные в матричном формате, например, в виде матриц сопротивления, емкости или индуктивности.

Дискретный график Table Surface (Матричная поверхность), для которого значение параметра Height Expression (Выражение для высоты) основывается на импортированных данных. Дискретный график Table Surface (Матричная поверхность), для которого значение параметра Height Expression (Выражение для высоты) основывается на импортированных данных.

Дискретный график Table Surface (Матричная поверхность), для которого значение параметра Height Expression (Выражение для высоты) основывается на импортированных данных.

Сглаживание материалов

Для многих типов графиков доступен раздел Quality (Качество), в котором можно выбрать разрешение графика, принудительно включить непрерывность, включить или отключить использование восстановления производных. В COMSOL Multiphysics® версии 5.2a эти настройки были дополнены рядом новых параметров. Теперь доступно пять вариантов сглаживания:

  1. None (Нет)
  2. Inside material domains (Внутри областей материалов)
  3. Inside geometry domains (Внутри областей геометрии)
  4. Everywhere (Везде)
  5. Expression (Выражение)

Новая настройка Inside material domains (Внутри областей материалов) позволяет выполнить сглаживание для всех областей одного материала как для одной области, но сохраняет разрывность на поверхностях контакта материалов. Выбрав пункт Expression (Выражение), вы сможете настроить связную область, которая будет использоваться для сглаживания. Сглаживание будет применяться в тех регионах, где заданное выражение сохраняет постоянную величину. Новый параметр Smoothing threshold (Пороговое значение для сглаживания) позволяет считать значения, которые слабо различаются, равными при расчете сглаживания. Если в двух соседних точках значения отличаются, то сглаживание будет выполняться только в том случае, если разность их значений не превышает заданную пороговую величину.

Новый вариант сглаживания — Inside material domains (Внутри областей материалов).

Новый вариант сглаживания — Inside material domains (Внутри областей материалов).

Новый вариант сглаживания — Inside material domains (Внутри областей материалов).

Новая настройка сглаживания — Threshold (Пороговое значение). Новая настройка сглаживания — Threshold (Пороговое значение).

Новая настройка сглаживания — Threshold (Пороговое значение).

Новая настройка сглаживания — Expression (Выражение).

Новая настройка сглаживания — Expression (Выражение).

Новая настройка сглаживания — Expression (Выражение).

Переменная для области материала

Добавлена переменная material.domain для использования в выражениях, предназначенных для особых настроек физики, а также для результатов. Эта переменная материала — индикаторная переменная, принимающая постоянное целочисленное значение на областях, в пределах которых свойства материала не меняются. Доступны также переменные для определения материалов на границах, ребрах и в точках: material.boundary, material.edge и material.point соответственно. Переменная material.entity доступна для всех уровней сущностей: области, границы, ребра и точки. Она наследует любую имеющуюся разрывность с уровня области до уровней меньшей размерности.

Новая индикаторная переменная для материалов. Новая индикаторная переменная для материалов.

Новая индикаторная переменная для материалов.

Использование подузла Parameters (Параметры) в узле Results (Результаты)

Теперь к узлу Results (Результаты) можно добавить новый подузел — Parameters (Параметры). Эти новые типы параметров можно добавлять, изменять и использовать как вспомогательные переменные при постобработке и визуализации без пересчета модели. Например, новая настройка для создания анимаций на основе параметра Result (Результат) позволяет использовать этот параметр для анимации расположения графика сечения, уровней изоповерхностей или размещения набора данных для секущей плоскости.

Определение параметров в узле Parameters (Параметры), вложенном в узел Results (Результаты), для анимации расположения, например, графика Isosurface (Изоповерхность).

Определение параметров в узле Parameters (Параметры), вложенном в узел Results (Результаты), для анимации расположения, например, графика Isosurface (Изоповерхность).

Определение параметров в узле Parameters (Параметры), вложенном в узел Results (Результаты), для анимации расположения, например, графика Isosurface (Изоповерхность).

Определение параметров в узле Parameters (Параметры), вложенном в узел Results (Результаты), для анимации расположения, например, графика Isosurface (Изоповерхность).

Определение параметров в узле Parameters (Параметры), вложенном в узел Results (Результаты), для анимации расположения, например, графика Isosurface (Изоповерхность).

Использование глобальных выражений для положений сечений, стрелок и секущих плоскостей

Теперь вы можете использовать глобально определенные выражения, чтобы задавать координаты для графиков. Например, вы можете сделать так, чтобы координаты секущей плоскости определялись максимумом переменной поля. Эта функция также позволяет управлять размещением сечений, стрелок, секущих линий и других элементов.

Контурный график на секущей плоскости, построенной в глобальном максимуме эффективного напряжения. Контурный график на секущей плоскости, построенной в глобальном максимуме эффективного напряжения.

Контурный график на секущей плоскости, построенной в глобальном максимуме эффективного напряжения.