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COMSOL Multiphysics® 3.5 steigert mit leistungsstarken CAD- und ECAD-Schnittstellen die Effizienz und Produktivität von Simulationen
Das in COMSOL Multiphysics 3.5 erstmals unterstützte Parasolid®-Dateiformat und die neue bidirektionale Autodesk Inventor®-Schnittstelle erweitern und erleichtern die Zusammenarbeit von COMSOL mit CAD/CAM/CAE-Anwendungen anderer Anbieter. Zusätzliche Solver sowie vielfältige Verbesserungen in Sachen Performance und Benutzerfreundlichkeit sorgen für produktiveres Arbeiten mit der Software.
COMSOL Multiphysics 3.5: So schnell wie nie zuvor
Neue Solver und optimierte Abläufe sorgen in COMSOL Multiphysics 3.5 für mehr Leistung und verringern den Bedarf an Arbeitsspeicher. Benchmark Tests zeigen, dass Version 3.5 bei umfangreichen Strömungsmodellen mehr als dreimal schneller arbeitet als die Vorversion 3.4.
Ein völlig neuartiger Solver beschleunigt zeitabhängige Simulationen in den Bereichen Strukturmechanik, Elektromagnetik, Akustik und Strömungstechnik. Dieser Solver reduziert den Speicherbedarf bei der Berechnung multiphysikalischer Aufgaben wie etwa der Jouleschen Wärmeentwicklung um bis zu 50 Prozent. Er kann flexibel eingestellt werden, sodass sich Simulationen mit multiphysikalischen Kopplungen schnell und einfach umsetzen lassen.
Mit zwei- bis achtfacher Geschwindigkeit können zeitabhängige Wellen- und Strömungssimulationen ausgeführt werden. Ein neuer Out-of-Core-Solver nutzt bei komplexen Simulationen auf 32-Bit- und 64-Bit-Systemen bei Bedarf den Festplattenspeicher. Durch Straffungen des Programmcodes wird eine verbesserte Parallelisierung beim gemeinsamen Speicherzugriff (`shared memory´) mit einer Beschleunigung um 20 Prozent erreicht.
`CAD-Import´ Modul mit Unterstützung für Parasolid
Das `CAD-Import´ Modul unterstützt in Version 3.5 erstmals das Parasolid-Dateiformat der Siemens PLM Software in allen Phasen des CAD-Import. Darüber hinaus ist das `CAD-Import´ Modul jetzt auch für den Macintosh lieferbar.
Durch Nutzung des Parasolid-Formats kann der Dateiimport wesentlich reibungsloser erfolgen als bisher. Durch die Möglichkeit, Baugruppen zu reparieren und nicht benötigte Einzelteile zu entfernen, erhöht sich die Produktivität. Zudem kann die Gittergenerierung zeitsparend direkt in der Parasolid-Geometrie erfolgen.
Parametersweeps und neue Inventor-Schnittstelle
Die neue bidirektionale Schnittstelle für Autodesk Inventor ist ebenso einfach zu bedienen wie das bewährte Pendant für SolidWorks®. Autodesk Inventor und COMSOL sind so miteinander verknüpft, dass alle Änderungen in einer Umgebung automatisch auch auf die andere Umgebung angewendet werden. In Verbindung mit dem `CAD-Import´ Modul unterstützen die Schnittstellen für Inventor und SolidWorks nun auch Parametersweeps. Hierbei können beliebige Solver in Parametersweeps eingebunden und Sweeps in Verbindung mit beliebigen zeitabhängigen, stationären oder Eigenwert-Solvern durchgeführt werden. Parametersweeps können auf Linux- oder Windows-Clustern ausgeführt werden.
Erweiterte Möglichkeiten bei der Gittergenerierung
Die Gittergenerierung wurde unter anderem um die Möglichkeit erweitert, Tetraeder-Elemente aus einem vorhandenen Gitter mit Hexaeder-Elementen zu erstellen. Die Gittergenerierung für 2D-Geometrien erfolgt jetzt über das Advancing-Front-Verfahren, mit dem eine höhere Qualität der 2D- und 3D-Oberflächen erreicht wird. Ebenfalls neu in Version 3.5 ist die Gleitgittergenerierung nach einem neuen Verfahren, mit dem sich Schichtenstrukturen leichter und schneller darstellen lassen.
Mehr Flexibilität beim Postprocessing
Auch im Hinblick auf die Nachbereitung und Visualisierung der Ergebnisse kann COMSOL Multiphysics 3.5 mit zahlreichen Neuerungen aufwarten. Grafiken können nun auch im weit verbreiteten GIF-Format erstellt werden, wobei auch animierte GIFs unterstützt werden. Farbtabellen können angepasst und eigene Farbskalen erstellt werden. Die neu hinzugekommene Funktion „Plot While Solving“ ermöglicht das Verfolgen des Lösungsverlaufs, wobei die Einstellungen auch nachträglich verändert und die Berechnungen anschließend neu gestartet werden können.
Aktualisierte Module für einzelne Anwendungsbereiche
In den Modulen für einzelne Anwendungsbereiche sind in COMSOL Multiphysics 3.5 neue Features, Anwendungsmodi und Materialeigenschaften hinzugekommen. Einige der wichtigsten Neuerungen werden im Folgenden kurz erläutert.
`AC/DC´ Modul:
Das neue `AC/DC´ Modul stellt eine ECAD-Oberfläche zum Erstellen von Geometrien für importierte Leiterplattendesigns aus ODB(X)++- und GDS-Dateien bereit. Mit NETEX-G® von Artwork Conversion Software können nun Geometrien anhand von Gerber-/Drilldateien erstellt werden.
`Chemical Engineering´ Modul:
Das `Chemical Engineering´ Modul wurde in Version 3.5 um eine Anwendung für Zweiphasenströmungen erweitert, mit der Grenzflächen zwischen nicht mischbaren Flüssigkeiten unter Berücksichtigung multiphysikalischer Effekte wie etwa der Ladungstrennung modelliert werden können. Neu hinzugekommene Daten für Oberflächenspannungen in der Materialbibliothek für Flüssigkeiten und Gase erweitern die auf Level-Set und Phasenfeldern basierenden Anwendungsmodi. Alle Strömungsapplikationen profitieren von neuen Stabilisierungsverfahren, zusätzlichen Solvern und optimierten Standardeinstellungen.
`Earth Science´ Modul:
Das `Earth Science´ Modul verfügt erstmals über eine vordefinierte Multiphysik-Kopplung für poroelastische Materialien, mit der sich der Einfluss von Strömungen in porösen Medien auf mechanische Größen wie Spannungen und Dehnungen simulieren lässt. Eine in das Modul integrierte Bibliothek enthält Materialeigenschaften für Flüssigkeiten und Gase.
`Heat Transfer´ Modul:
Version 3.5 des `Heat Transfer´ Modul überzeugt durch bedeutende Verbesserungen bei der Simulation nicht isothermaler Strömungen und des konvektiven Wärmetransports sowie durch eine bessere Stabilisierung bei der Modellierung der freien Konvektion und des Wärmeübergangs in turbulenten Strömungen. Wärme- und Strömungssimulationen in verschiedensten Anwendungsbereichen (elektrische Kühlsysteme, freie Konvektion, allgemeiner Wärmetransport) werden nun bis zu achtmal schneller ausgeführt. Der Arbeitsspeicherbedarf bei der Berechnung thermischer Belastungen konnte um bis zu 25 Prozent reduziert werden. Im Anwendungsbereich `Wärmeleitung´ ermöglichen neue Funktionen das Simulieren offener Systeme mithilfe infiniter Elemente.
`MEMS´ Modul:
Das `MEMS´ Modul wurde um Anwendungsmodi für Mehrphasenströmungen mit zugehörigen Daten für Oberflächenspannungen ergänzt. Mit einer neuen vordefinierten Multiphysik-Kopplung können die Wechselwirkungen zwischen thermischen, elektrischen und strukturellen Phänomenen simuliert werden. Ebenfalls neu sind Optionen zum Einbeziehen von Verlusten durch Strukturdämpfung, Dielektrizität und Kopplungsdämpfung in den Anwendungsmodi für Piezoelektrizität. Weitere Merkmale der neuen Version sind die Modellierung viskoelastischer Materialen, die Einbindung von SPICE-Schaltplänen sowie der Import von ECAD-Dateien.
`RF´ Modul:
Das `RF´ Modul bietet neue Möglichkeiten zum Simulieren von Verbindungen zwischen Übertragungsleitungen oder Antennen und externen Schaltkreisen. Ebenfalls neu hinzugekommen sind die adaptive Vernetzung für die S-Parameter-Analyse sowie der ECAD-Import.
`Structural Mechanics ´Modul:
Mit neuen Oberflächen für die Modellierung viskoelastischer Materialien und für nichtlineare akusto-elastische Berechnungen unter Verwendung des hyperelastischen Murnaghan-Materialmodells präsentiert sich das `Structural Mechanics´ Modul in Version 3.5 noch benutzerfreundlicher als bisher. Zu den wichtigsten neuen Features gehören eine vordefinierte Multiphysik-Kopplung zum Simulieren thermischer, elektrischer und struktureller Wechselwirkungen sowie ein Dialogfeld zum Einbeziehen von Verlusten durch Strukturdämpfung, Dielektrizität und Kopplungsdämpfung in den Anwendungsmodi für Piezoelektrizität. Neue Solver mit optimierten Standardeinstellungen sorgen für mehr Effizienz bei der Modellierung, insbesondere bei transienten Simulationen.
Optimization Lab und Reaction Engineering Lab:
Das Optimization Lab wurde um neue Anwendungsmodi für die inverse Modellierung und die Sensitivitätsanalyse über die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics erweitert.
Das COMSOL Reaction Engineering Lab 1.5 präsentiert sich mit einer neuen CAPE-OPEN-Schnittstelle für thermodynamische und physikalische Eigenschaften. Die Schnittstelle ermöglicht das Verknüpfen des Reaction Engineering Lab und des `Chemical Engineering´ Moduls mit einer Datenbanksoftware zum Berechnen thermodynamischer und physikalischer Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen.
Die COMSOL Produktlinie
COMSOL Multiphysics ist eines der führenden wissenschaftlichen Softwarepakete für die Modellierung von physikalischen oder chemischen Prozessen. Seine besondere Stärke ist die Multiphysik, also die Kopplung und Berechnung verschiedener Phänomene innerhalb eines Modells. Für spezielle Anwendungsbereiche sind Zusatzmodule erhältlich. Im COMSOL Reaction Engineering Lab können durch die Eingabe chemischer Formeln kinetische und thermodynamische Analysen vorgenommen werden. Das gesamte Soft¬warepaket ist erhältlich für Windows, Linux, Solaris und für Mac OS X. Weitere Informatio¬nen finden Sie unter www.comsol.de oder www.comsol.com.
COMSOL und FEMLAB sind eingetragene Warenzeichen von COMSOL AB. COMSOL Multiphysics und COMSOL Reaction Engineering Lab sind Warenzeichen von COMSOL AB. Andere Produkte oder Produktnamen sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Inhaber.
