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Almut.Seyderhelm
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E-mail: Almut.Seyderhelm@femlab.de

FEMLAB 3.0 setzt neue Maßstäbe

in der Mathematischen Modellierung

Ab Januar 2004 wird die Simulationssoftware Femlab - neben der Anbindung an Matlab - nun auch als eigenständige Version zur Verfügung stehen. Schnellere Solver und ein effizienteres Speichermanagement ermöglichen es, mit Femlab nun auch sehr umfangreiche Modelle zu bearbeiten; die javabasierte Benutzeroberfläche verkürzt den üblicherweise zeitaufwändigen Simulationsprozess signifikant.

Die neue Version Femlab 3.0 wurde völlig neu in C++ und in Java geschrieben und kann jetzt auch ohne Matlab als Standalone Version betrieben werden – daneben ist die vollständige Einbindung in Matlab auch weiterhin möglich. Verglichen mit der Vorgängerversion, führt Femlab 3.0 Simulationen bis zu zwanzigmal schneller aus und verfügt über eine deutlich effizientere Speicherverwaltung. Die intuitive und leicht zu bedienende Benutzeroberfläche ermöglicht den Aufbau komplexer Modelle in deutlich kürzerer Zeit - bis zu dreissigmal schneller als zuvor.

In 1D, 2D oder 3D bietet Femlab ideale Möglichkeiten, numerische Simulationen auf Basis der Finite-Elemente-Methode durchzuführen. Mit Femlab können alle physikalischen Phänomene simuliert werden, die sich durch partielle Differentialgleichungen beschreiben lassen. Beispielsweise Wärmetransport, Strömungsmechanik, Elektromagnetik oder Strukturmechanik.

Darüberhinaus lassen sich mit Femlab 3.0 auch multiphysikalische Phänomene, also Wechselwirkungen, simulieren. So finden zum Beispiel in einer Brennstoffzelle nicht nur elektrochemische Prozesse statt, sondern auch damit einhergehende Wärmetransport- oder Strömungsphänomene. Mit Femlab kann diese Kopplung innerhalb eines einzigen Modells durchgeführt werden.

Minutenschnelle Simulationen

Innerhalb von Minuten lassen sich mithilfe der leicht zu bedienenden Benutzeroberfläche in Femlab 3.0 Simulationsmodelle erstellen. Die integrierte Modellbiblithek enthält über 200 berechnete und vollständig dokumentierte Modelle aus allen wesentlichen Gebieten von Forschung und Entwicklung (zum Beispiel: Ausbreitung elektromagnetischer Wellen, Design von Antennen, Brennstoffzellen, Biochips oder Mikrosystemtechnik). Diese Modelle können als Vorlage für eigene Simulationen verwendet werden: die den Modellen zugrunde liegenden Gleichungen lassen sich anzeigen, die Variablen umbenennen, neue Konstanten definieren oder die gesamten Ausgangsgleichungen entsprechend eigener Aufgabenstellungen modifizieren.

Nach Auswahl des zu simulierenden Phänomens (wie beispielsweise Wärmetransport, Elektromagnetismus, Strömungs- oder Strukturmechanik) stellt Femlab automatisch die richtigen Gleichungen zur Verfügung. Daneben lassen sich auch eigene Gleichungen in Femlab eingeben oder mit den vorgegebenen Gleichungen kombinieren. Mit dem integrierten CAD-Generator können leicht Geometrien in 2D oder 3D erstellt werden.

Neue Solver in FEMLAB 3.0

In Femlab 3.0 stehen stationäre und dynamische, lineare und nicht-lineare sowie Eigenwertsolver zur Verfügung. Für die meisten Aufgaben genügen die Solver-Standardeinstellungen, für spezielle Bedürfnisse lassen sich diese durch Feineinstellung modifizieren.

Im Vergleich zur Vorgängerversion sind die neuen Solver bis zu zwanzigmal schneller und speichereffizienter. Auf einem handelsüblichen PC rechnet Femlab 3.0 mühelos Modelle mit bis zu einer Million Freiheitsgraden, wobei die Rechenzeit im Minuten-, maximal im Stundenbereich liegt. Genauere Angaben dazu liefert der Benchmarktest.

Javabasierte Benutzeroberfläche

Die neue javabasierte Benutzeroberfläche bietet deutlich verbesserte grafische Darstellungsmöglichkeiten; mit der Maus lassen sich die Modelle in beliebige Richtungen drehen. Zur Veranschaulichung und Weiterverarbeitung der Simulationsergebnisse existieren leistungsfähige Postprocessing-Routinen. Bewegte Animationen lassen sich im AVI oder Quick Time Format erzeugen.

Systemvoraussetzungen

FEMLAB 3.0 läuft unter Windows98/2000/NT4 (SP6)/XP sowie unter Linux, Solaris und HP-UX. Außerdem Pentium Prozessor, 256 MB Arbeitsspeicher (512 - 1024 MB empfohlen) und Open GL-kompatible Grafikkarte.

FEMLAB GmbH

Die Femlab GmbH wurde im Jahre 2001 als deutsches Tochterunternehmen von COMSOL AB, Stockholm, gegründet. COMSOL AB wurde im Juli 1986 gegründet und hat sich seitdem zu einem führenden Unternehmen in der Computerbranche entwickelt, speziell auf den Gebieten angewandter Mathematik und Physik. Das Produkt Femlab wurde von COMSOL AB selbst entwickelt.

COMSOL AB vertreibt außerdem Matlab und Maple in Skandinavien und den Baltischen Ländern. Der Hauptsitz der Unternehmensgruppe ist in Stockholm mit Niederlassungen in Dänemark, Deutschland, England, Finnland, Frankreich, Norwegen und den USA.