Kontakt:
FEMLAB GmbH
Berliner Str. 4
37073 Göttingen
Tel: +49(0)551 - 52 11 720
Fax: +49(0)551 - 52 11 810
E-mail:info@comsol.de

Göttingen, im Mai 2002 FEMLAB ist eine Software zur Simulation von physikalischen Phänomenen in der akademischen oder industriellen Forschung. FEMLAB zeichnet sich vor allem aus durch seine Flexibilität, die einfache Bedienbarkeit und die Möglichkeit, gekoppelte dreidimensionale Modellierungen durchzuführen (Multiphysik). Mit der neuen Version 2.3 wurden neben dem Grundprogramm auch die optional erhältlichen Module `Structural Mechanics´, `Chemical Engineering´ und `Electromagnetics´ wesentlich erweitert.

FEMLAB 2.3. enthält neue Solver für Parameteranalysen, zur Modellierung großer Vektorfeld-Modelle in den Bereichen Elektromagnetik, Strukturmechanik und für Transportprozesse im Bereich "Chemical Engineering". Zur Verfügung stehen ausserdem neue Eigenwert-Solver für große Modelle in der Eigenfrequenz- und in der Eigenmodus-Analyse.

Das `Structural Mechanics´ Modul wurde vollständig in FEMLAB integriert und enthält neue Anwendungsmodi für 3D Schalen, Platten, Balken und Festkörper. Mit dem neuen `Chemical Engineering´ Modul lassen sich nicht-Newtonsche Flüssigkeiten, komprimierbare Medien, Multi-Komponenten-Transport und Turbulenzen untersuchen. Das `Elektromagnetics´ Modul enthält neben erweiterten Möglichkeiten für Optoelektronik und Photonik ausserdem neue Modelle für die Bereiche Radio- und Mikrowellentechnik.

 

Hauptmerkmale von FEMLAB 2.3.

FEMLAB Grundmodul

• Parametrischer Solver: Der Parametrische Solver ermöglicht parametrische Studien (Materialparameter, Frequenz, Reaktionsrate) direkt aus der grafischen Benutzeroberfläche. Er kann auch für hochgradig nichtlineare Probleme eingesetzt werden.
• Geometrischer Multigridsolver: Der neue Multigrid-Solver ist in der Lage, große 3D-Modelle für stationäre Probleme zu lösen.
• Iterativer Eigenfrequenzsolver: Mit dem neuen Eigenfrequenzsolver lassen sich Eigenfrequenzanalysen in den Bereichen Strukturmechanik, Gleich- und Wechselstrom-Elektromagnetik und Eigenmodeanalysen in Wellenausbreitung und Feldberechnungen durchführen. Zudem erweitert er die Analysemöglichkeiten für Hohlraum- und andere grossräumige Resonanzstrukturen in der Mikrowellentechnologie und Photonik.

Die geometrischen Multigrid- und interaktiven Eigenfrequenzsolver sind in der Lage, hunderttausende von Freiheitsgraden auf einem normalen PC zu modellieren.

 

`Structural Mechanics´ Modul

• Gleichungsbasierte Modellierung und Strukturmechanik in 1D, 2D und 3D: Die neue Version des `Structural Mechanics´ Moduls wurde vollständig in FEMLAB integriert, so dass sich nun gekoppelte Multiphysik-Phänomene und `traditionelle´ Strukturmechanik in einem einzigen Modell untersuchen lassen.
• Festkörper, Schalen, Platten und Stäbe in 3D: Mit dem `Structural Mechanics´ Modul lassen sich Festkörper, Schalen, Platten und Stäbe frei miteinander kombinieren, um abgestützte dünne Strukturen wie z.B. Flugzeugflügel und -rümpfe, Antennenmasten etc. zu modellieren.

 

`Chemical Engineering´ Modul

• Nicht-Newtonsche-Flüssigkeiten: Das `Chemical Engineering´ Modul umfasst drei neue Anwendungsmodi für die Modellierung von Polymerfluss und Suspensionen (nicht-Newtonsche-Fluide)
• Turbulenz Modelle: Das `Chemical Engineering´ Modul enthält ein neues k-e-Modell für die Modellierung von Wirbeln mit einem Satz von speziellen Wandfunktionen und Randbedingungen für inkompressible Strömungen.
• Neue Transportgleichungen: Ab sofort lassen sich mit dem `Chemical Engineering´ Modul Mehrkomponentenflüsse mit Hilfe der Maxwell-Stefan-Gleichung und der Nernst-Planck-Gleichung modellieren. Das erleichtert die Untersuchung von Gasphasenreaktoren, Stoffstransport, Brennstoffzellen oder Batterien.

 

`Electromagnetics´ Modul

• Optoelektronik und Photonik: Das `Electromagnetics´ Modul enthält neue Gleichungen, die die Modellierung von Photonischen Wellenleitern und Optoelektronischen Bauteilen verbessern. Sie erleichtern die Kopplung von Wärme, Strukturmechanik und optischen Analysen in Wellenleitern und Reglern.

 

Neue Modelle und Modellbibliotheken:

FEMLAB 2.3 enthält zahlreiche neue Modelle und Modellbibliotheken für Strukturmechanik, Chemietechnik und Elektromagnetik.

 

Systemvoraussetzungen

Betriebsysteme: Windows9x, ME, NT4, 2000, XP, NT4.0 sowie Macintosh 7.1 oder höher, sowie diverse Unix/Linux Plattformen (Solaris, AIX, Digital Unix, HP-UX, IRIX)
MATLAB: Version 5.3 oder 6.x (5.2.1 für Macintosh)
Arbeitsspeicher: 128 MB für 2D, 256 MB oder mehr für 3D
Grafikkarte: 16-bit-Farben

 

FEMLAB GmbH

Die FEMLAB GmbH, Deutschland wurde im Jahre 2001 als deutsche Niederlassung von COMSOL AB (Stockholm) gegründet. Neben dem deutschen Markt beliefert sie Kunden in Österreich, der Schweiz und in Liechtenstein.

 

COMSOL AB

COMSOL AB wurde im Juli 1986 gegründet und hat sich seitdem zu einem führenden Unternehmen in der Computerbranche entwickelt, speziell auf den Gebieten der angewandten Mathematik und Physik. Das Produkt FEMLAB wurde von COMSOL selbst entwickelt. COMSOL AB vertreibt außerdem MATLAB und Maple in Skandinavien und den Baltischen Ländern. Der Hauptsitz des Unternehmens ist in Stockholm mit Niederlassungen in Dänemark, Deutschland, England, Finnland, Frankreich, Norwegen und den USA.

Das `Structural Mechanics´ Modul

Erstmalig bietet das Modul nun neben unbegrenzten Multiphysik Möglichkeiten auch Lösungen für die `traditionelle´ Strukturmechanik in 1D, 2D und 3D. Das Modul erlaubt sowohl einfache Kopplungen als auch die gleichzeitige Modellierung von Strukturmechanik, Wärmetransport, Strömungsmechanik, Elektromagnetik oder anderen Bereichen, die mit FEMLAB modelliert werden können. Anwendungen sind z.B. piezoelektrische Bauteile, photonische Wellenleiter, MST-Bauteile oder Bereiche, in denen gleichzeitig elektromagnetische Felder, Transportphänomene und Strukturananlyse untersucht werden sollen.

Ein bedeutender Teilbereich der Strukturmechanik ist die Modellierung komplexer und dünner Strukturen. Diese Analysen können nun mit Hilfe der neuen 3D-Schalen- und Plattenelemente durchgeführt werden. Die Elemente können mit Balken kombiniert werden, um so, unterstützt durch eine interne Balkenstruktur, dünne Strukturen zu beschreiben. Anwendungsgebiete sind u.a. Druckbehälter, Flugzeugflügel oder - rümpfe.

 

Das `Chemical Engineering´ Modul

Mit dem `Chemical Engineering´ Modul lassen sich Prozesse wie Bewegungsenergie, Wärme und Massentransport gekoppelt mit chemischen Reaktionen modellieren. Neue Möglichkeiten in den Bereichen Strömungsmechanik und Transportphänomene erhöhen die Benutzerfreundlichkeit.

Flüssigkeitsströmungs-Studien können nun auch für nicht-Newtonsche-Flüsse berechnet werden, was zur Verarbeitung verschiedener Typen von Dilatanz und Strukturviskosität sinnvoll ist. Die neuen Modelle können zur Strömungssimulation von Polymeren oder Faser-Suspensionen etc. verwendet werden. Neben Euler Modellen für kompressible Medien (zur Simulation von Gasfluss in hohen Flussraten) steht jetzt auch ein neues k-epsilon-Turbulenzmodell für nicht-komprimierbare Fluide zur Verfügung.

Beim Transport von verdünnten Spezies in einem Trägergas erklärt die Fick´sche Diffusion die Wechselwirkung zwischen der gelösten Species und dem lösenden Gas. Wenn alle Spezies in einer vergleichbaren Menge vorliegen, müssen die Wechselwirkungen zwischen diesen berücksichtigt werden. Mit dem `Chemical Engineering´ Modul lassen sich die entsprechenden Berechnungen mit Hilfe der neue Maxwell-Stefan-Anwendung durchführen, welche zugleich auch beliebige Reaktionskinetik, Bewegungsenergie und Wärmetransport kombinieren kann. Das ist hilfreich z.B. bei der Modellierung von Gasphasenreaktoren, Separatoren oder Filtrationseinheiten.

Beim Massentransport von geladenen Teilchen hat die Migration des Stoffes in einem elektrischen Feld einen erheblichen Einfluss auf die Durchflussmenge. Zwei neue Features stellen sicher, dass vorformulierte Gleichungen für die korrekte Beschreibung von Transportphänomenen in elektrochemischen Zellen benutzt werden können. Das erleichtert z.B. die Modellierung von Transportphänomenen in der Mikrosystemtechnik, Brennstoffzellen und Batterien.

 

Das `Electromagnetics´ Modul

Das `Electromagnetics´ Modul bietet eine Entwicklungsumgebung für Simulationen von Wellenausbreitungen in den Bereichen Radiotechnik, Mikrowellentechnik, Photonik, Optoelektronik und Gleich- und Wechselstromelektromagnetik in 2D und 3D.

Mit der neuen Version des `Electromagnetics´ Moduls lassen sich Photonische Wellenleiter, Optische Fasern oder andere optoelektronische Bauteile modellieren. So lassen sich z.B. Kopplungen von Wärmetransport, Strukturanalyse und Wellenausbreitung in einem photonischen Wellenleiter untersuchen. Das Modul enthält bereits fertige Modellbeispiele, die die Analyse wesentlich erleichtern. Die grafische Benutzeroberfläche und das Postprozessing erleichtern die Berechnung besonders interessierender Modellparameter oder die Visualisierung von Feldern und Potentialen. Mit dem Modul lassen sich inhomogene, anisotrope und dispersive Medien berechnen.

Das `Elektromagnetic´ Modul greift auf die FEMLAB Solver zurück; die geometrischen Multigrid-Solver sind dabei besonders für große 3D-Strukturen im Bereich der elektromagnetischen Modellierung geeignet.

Ausserdem wurde der Eigenmodus-Solver verbessert, um große 3D-Strukturen in der Wellenausbreitung und Feldberechnung und in Gleich- und Wechselstrom Anwendungen verarbeiten zu können.