Göttingen, Oktober 2006 Mit einem deutlich erweiterten Funktionsumfang kann die Simulationssoftware COMSOL Multiphysics in der neuen Version 3.3 jetzt in zusätzlichen Anwendungsbereichen eingesetzt werden. Eine erweiterte Auswahl an vordefinierten multiphysikalischen Kopplungen, die Modellbaum-Ansicht für eine noch leichtere Bedienung, die interaktive Gittererzeugung, das Zusammenführen von Komponenten bei der Modellerstellung, die Unterstützung von CAD-Baugruppen und eine weitgehend automatisierte Auswahl der Löser sind nur einige der wichtigsten Neuerungen. Die integrierte Modelldatenbank ermöglicht die Online-Suche in der MatWeb-Datenbank und kann durch den Import zusätzlicher Materialeigenschaften erweitert werden.

Mit den vordefinierten multiphysikalischen Kopplungen können nicht allein gängige Fragestellungen wie beispielsweise Wechselwirkungen zwischen Fluid und Struktur simuliert werden. Die vordefinierten Kopplungen, die zusammen mit den physikalischen Eigenschaften und Randbedingungen per Menü ausgewählt werden können, erleichtern auch die Simulation von speziellen, hochkomplexen Aufgabenstellungen. Über eine entsprechende Oberfläche lassen sich die Vorgaben leicht an die Modellgeometrie anpassen. Die Auswahl an vordefinierten multiphysikalischen Kopplungen wurde in der neuen Version deutlich erweitert. Hinzugekommen sind unter anderem Kopplungsmöglichkeiten für die Erwärmung durch Mikrowellen, induktive Erwärmung, rotierende Maschinen, Fluid-Wärme-Interaktionen für laminare, nichtisotherme und turbulente Strömungen sowie - wie bereits erwähnt - für Fluid-Struktur-Wechselwirkungen.

Mit der neuen Modellbaum-Ansicht ist die Oberfläche von COMSOL Multiphysics jetzt noch übersichtli-cher geworden. In einem eigenen Fenster werden alle Eigenschaften des gerade bearbeiteten Modells in Form eines Menübaums dargestellt, über den der Anwender Eigenschaften und Einstellungen kontextbezogen abrufen kann. Der Modellbaum ermöglicht den direkten Zugriff auf sämtliche Variablen, Parameter, Konstanten und Ausdrü-cke. Außerdem kann eine Kurzansicht aktiviert werden, in der alle von den Standardvorgaben abweichenden Einstellungen des Benutzers angezeigt werden.

Nach dem Einrichten des Modells laufen die ersten Schritte zur Auswahl eines geeigneten Lösers vollständig automatisch ab, wobei die zur Berechnung der multiphysikalischen Kopplungen benötigten mathematischen und numerischen Schemata in vollem Umfang berücksichtigt werden. Neu in COMSOL Multiphysics 3.3 ist der PARDISO-Löser, ein paralleler Algorithmus mit gemeinsam genutztem Speicher, der sich insbesondere bei Dual-Core oder Mehrprozessorsystemen als leistungsfähiger direkter Löser z.B. für große elektromagnetische Modelle eignet.

Während der Berechnung können skalare Werte ausgewählter Variablen verfolgt und in Echt-zeit grafisch dargestellt werden. Außerdem kann der Fortschritt der laufenden Berechnungen anhand eines Konvergenzplots am Bildschirm verfolgt werden.

In CAD-Umgebungen wird zumeist mit Teilen und Baugruppen gearbeitet, die nun in allen Phasen des Modellierungsprozesses von COMSOL Multiphysics auch als separate Teile erkannt werden. So können für einzelne Komponenten z.B. unterschiedliche Materialien definiert werden. Diese Teile und ihre physikalischen Eigenschaften können gekoppelt und dabei wahlweise als fortlaufende Bereiche behandelt oder durch Zuweisen von inneren Rändern (z. B. für den Kontaktwiderstand) unterteilt werden.

Als Ausgangspunkt kann die Komponentenbibliothek dienen, die neben der Geometrie auch Angaben zu den physikalischen Eigenschaften, den Randbedingungen und den Materialeigenschaften der einzelnen Komponenten enthält. Anschließend kann durch Zusammenführen mehrerer Komponenten ein umfangreicheres System, ein Prozess oder eine Baugruppe erstellt werden, wobei die Einstellungen der einzelnen Komponenten erhalten bleiben. Diese Vorgehensweise bietet sich vor allem dann an, wenn mehrere Modelle untersucht werden sollen, die sich nur in einzelnen Teilen oder Bereichen voneinander unterscheiden.

Mit der neuen Umgebung zur interaktiven Netzgenerierung können Netze lokal für jedes ein-zelne Teil oder Teilgebiete des Modells erzeugt werden. So können Netze schrittweise erzeugt werden, indem die einzelnen Vorgänge nur auf bestimmte Gebiete angewendet werden. Beispielsweise kann zuerst ein Netz für die Randbereiche erstellt und anschließend die einzelnen Teilgebiete bearbeitet werden. Zudem besteht die Möglichkeit, für die einzelnen Gebiete eines Geometrieobjekts unterschiedliche Verfahren der Netzerzeugung zu verwenden. Dieses hohe Maß an Flexibilität ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn ein Netz an physikalische Gegebenheiten eines Teilgebietes angepasst werden muss, die in anderen Teilgebieten nicht vorliegen, oder wenn sich die Geometrie eines Teilgebietes stark von der des übrigen Modells unterscheidet. Die interaktive Netzerzeugung setzt keine Übereinstimmung der Knotenpunkte an den Rändern der verschiedenen Teilgebiete voraus; die Verbindungen werden vielmehr auf mathematischem Weg anhand des numerischen Schemas hergestellt.

Mit Gleitnetzen (Sweep Mesher) als vollständig integrierter Zusatzfunktion der interaktiven Gittererzeugung können Prismen- und sechsflächige Netze erzeugt werden.

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