COMSOL Multiphysics 5.6新功能介绍
2020-12-01 作者：佚名 来源：本站整理 浏览：1482 评论：0
COMSOL Multiphysics 5.6简称COMSOL5.6，一款多功能的物理场仿真软件，目前官方已经宣布COMSOL5.6正式发布了，那么在最新版本中带来了哪些新功能呢？小编这里为大家整理一下
COMSOL5.6新功能1、剪切平面、多核和集群计算的求解器效率以及改进的CAD组件处理 剪切平面是对COMSOL图形渲染引擎的几项基础升级之一，可简化复杂CAD模型内部的边界和域选择。 新版本中的其他图形新闻包括部分不透明和部分透明的可视化; 现实的材质渲染，例如钢、玻璃和水; 以及使导入的图像成为可视化的一部分的能力。如图所示  说明：COMSOL Multiphysics 5.6版中的电动机仿真，其中使用剪裁平面可以更轻松地访问模型内部以分配材料特性和载荷。 对于许多类型的仿真，求解时间减少了30%或更多。在多核和群集计算的计算时间和内存使用方面，求解器的效率显着提高。 更大的CAD组件的处理能力得到了改进，具有更可靠的实体操作，更易于检测组件中的间隙和重叠。 2、应用模板和控制旋钮 在COMSOL Multiphysics中集成的Application Builder中提供了新的应用程序模板，这些模板提供了标准化的布局，包括输入字段、按钮、功能区选项卡和图形窗口，以及用于桌面、平板电脑和智能手机布局的选项。模板向导指导用户创建基于任何COMSOL Multiphysics模型的有组织的用户界面。 在Application Builder中，用户界面元素或表单对象套件已通过旋钮进行了扩展，这些旋钮可通过使用鼠标指针或触摸输入进行拖动和旋转来控制。如图所示  说明：一个用于分析卡车起重机的应用程序，具有逼真的材质渲染和控制旋钮。 3、引入燃料电池和电解器模块 新的燃料电池和电解器模块为工程师提供了用于氢燃料电池和水电解器的最新建模和仿真工具，以及用于基于COMSOL多物理场技术进行逼真的流体流动和电化学模拟的通用工具。 使用新模块，工程师可以在分析和优化氢车辆和储能技术时包括电荷传输、电极反应、热力学、气相扩散、多孔介质流和两相流。如图所示  说明：使用新的燃料电池和电解槽模块分析了聚合物电解质膜水电解槽中的气体体积分数。 4、聚合物流模块介绍 使用新的聚合物流模块，可以使用建模和仿真来设计和优化涉及非牛顿流体的过程，从而确保聚合物、食品、制药、化妆品、家用和精细化工行业中这些流体的质量。 新模块可以解决多种多物理场效应。 例如，当流体的性质随温度和成分的变化而变化时，以模拟固化和聚合反应，或者当非牛顿流体影响机械结构时(例如，通过蠕动泵运动的生物流体)。 5、为Simulink引入LiveLink 控制系统工程师可以使用新的LiveLink for Simulink产品对MathWorks的COMSOL Multiphysics和Simulink进行联合仿真。 LiveLink for Simulink可以将COMSOL Multiphysics模块插入Simulink模型中，以便在Simulink驱动的时域中运行非线性COMSOL Multiphysics仿真。该产品可用于汽车和航空航天业，包括电池仿真和数字双胞胎。 6、引入液体和气体属性模块 新的“液体和气体属性”模块用于计算气体、液体和混合物的属性，例如密度、粘度、导热系数和热容量，它们是成分、压力和温度的函数。具有高质量的流体和流体混合物属性，可以进行更逼真的声学、CFD、化学和传热模拟。 7、更快和内存效率更高的求解器，适用于各种应用 使用具有数百万个自由度的大型模型的用户已经看到，与最近几个版本的COMSOL Multiphysics相比，求解器的性能有了很大的提高。在5.6版中，总体性能的提高使中型基准模型的组装和解决时间减少了约50%。对于群集上的性能，许多类型的分析的有限元组装和求解时间减少了30%。对于在群集上运行的用户，另一项改进包括升级的域分解方法，该方法现在可用于更广泛的模拟。对于声学仿真，新的边界元方法公式化可以分析更大的声学体积一个数量级。对于CFD模拟，使用迭代求解器在群集上的求解时间减少了约30%，而使用域分解则减少了约50%。一种非常适合并行计算的新型特征值求解器FEAST具有多个重要用途，包括对光波导和激光腔的模式分析。在优化模块中，一个新的通用的，基于梯度的求解器IPOPT在形状优化中具有重要的应用。 8、叠片铁芯，寄生电感和铁电材料 AC / DC模块随附的材料库已扩展为包含Bomatec的322种磁性材料。材料数据包括具有电磁和温度相关特性的几种类型的永磁体，例如NdFeB，SmCo和AlNiCo。现在，AC / DC模块提供了专用工具，可通过L矩阵计算来提取寄生电感，这对于印刷电路板设计至关重要。对于非线性磁分析，现在可以使用一组新的非线性材料模型来准确表示电动机和变压器中的叠片铁芯损耗。谐振频率计算的新选项使该重要功能可在AC / DC模块中使用，并具有耦合有限元和电路本征频率计算的功能。这使得能够计算线圈和其他电感装置的中低共振频率。新型先进的静电铁电材料模型使分析极化饱和和磁滞的介电材料成为可能，并将其应用于铁电电容器和能量收集设备。 9、快速端口扫描和分散 RF模块和Wave Optics模块为端口扫描提供了新的选项，从而可以更快地计算完整S参数或透射率以及反射系数矩阵。此功能可用于分析无源5G组件，例如具有大量端口的微波滤波器。一种用于近似渐近散射的新建模工具，可以对凸形物体进行快速的远场和雷达横截面(RCS)分析。一套新的后处理工具使其更易于可视化和分析偏振，在各种周期性结构(包括用于光学和微波的超材料)中的重要应用中。射线光学模块的新版本包括更快的射线追踪和用于从表面和在体积域内散射的专用工具。如图所示  说明：在毫米波5G频段工作的级联空腔滤波器的多物理场模型，包括温度变化和热应力。 可视化演示了部分透明性的新功能。 10、复合材料壳体的瞬态接触、磨损和裂纹建模以及多孔弹性 结构力学模块和MEMS模块中可用的机械接触功能现在可用于模拟瞬态冲击事件。对于结构力学模块的用户，接触分析还具有新功能，可通过动态去除材料来分析机械磨损。结构力学模块中的更多新闻包括用于裂纹建模的新工具，可提供J积分和应力强度因子计算以及基于相场方法的裂纹扩展。现在可以将低维元素放置在实体内部。用途包括锚，钢筋和丝网的钢筋建模。 对于多孔结构中的流体流动，孔隙压力会引起机械应力，并且体积变化可能以强耦合的方式影响流动。在复合材料模块中，用于分析此类多孔弹性效应的功能已扩展为包括复合壳。应用程序包括层状土壤，纸板，纤维增强塑料，层压板和夹心板的仿真。 MEMS模块中的非线性多物理场材料模型套件现在包括铁电弹性，可用于模拟压电材料中的非线性效应，例如磁滞和极化饱和。通过将AC / DC模块与“结构力学模块”或“声学模块”组合使用，也可以使用此功能。 11、非线性声学，机械端口和改进的室内声学分析 通过增加非线性声学功能，声学模块的用户可以模拟高强度聚焦超声，以用于无创治疗医学应用以及超声成像。新版本还可以分析可能由非线性热粘性效应引起的移动设备扬声器的声音失真。结构力学模块，声学模块和MEMS模块中提供了新的机械端口条件，在具有超声弹性波传播的应用中，例如超声传感和无损评估，可以更轻松地分析振动路径和机械反馈。 致力于改善房间和音乐厅声音质量的工程师将欣赏“声学模块”中提供的新的房间声学指标，包括基于射线声学模拟的混响时间，清晰度和清晰度。此外，新版本还为射线声学特性提供了更快的脉冲响应。一种新的边界元方法公式化使得可以在声纳研究和开发等应用中分析较大声级的数量级。如图所示  说明：使用适用于大型模拟的新边界元方法(BEM)公式可视化水下目标强度。 在离海底100 m的水中1.5 kHz的情况下，计算散射场声压级。 在图中，来自声纳探测的声波从左侧入射到潜艇上。 12、辐射的圣水方程和定向表面特性 水文应用领域的研究人员和工程师将受益于CFD模块中现有的用于模拟浅水方程的新选项。新功能可解决水深和动量问题，并可以选择使用数字高程图(DEM)指定海底地形。在所有支持多孔介质流动的附加产品中，多孔介质属性的新集中处理为用户提供了多物理场多孔介质模拟的更好的用户体验。粒子跟踪模块具有用于液滴蒸发的新功能，这对于理解传染性传播以及一系列工业过程非常重要。在传热模块中，新的表面对表面辐射功能使您可以定义对热辐射方向敏感的表面特性。应用包括辐射模拟，涉及具有纹理或图案的表面，这些纹理或图案在不同方向上反射和吸收热辐射的方式不同;例如，太阳能电池板的被动冷却。用于相变接口的新建模工具使模拟冷冻干燥过程成为可能。 13、用于腐蚀和自动反应平衡的材料库 腐蚀模块现在包括一个材料库，其中包含270多个极化数据实例，这些实例用于预测由于结构中析氢而存在腐蚀或氢脆的风险。化学反应工程模块具有用于化学计量系数计算的自动反应平衡的新工具以及三个预定义的热力学系统。预定义的系统具有广泛的应用，包括干燥空气，潮湿空气和水蒸汽混合物。在化学反应工程模块中，新的反应性颗粒床建模工具可对颗粒床进行多尺度建模，其中孔隙中的大规模物质传输和球形颗粒中的微观尺度传输。新的反应性颗粒床功能支持多种扩散模型和任意反应动力学，例如可用于汽车尾气中的催化转化器中，以分解诸如氮氧化物(NOx)等污染气体。 顶一下(228)
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