COMSOL Multiphysics®

Plattform für physikbasierte Modellierung und Simulation

COMSOL Multiphysics®

Die Leitschaufel in der Turbine eines Triebwerks wird von Verbrennungsgasen erhitzt, wobei die resultierenden Temperaturgradienten zu erheblichen Spannungen führen. Um das Schmelzen der Leitschaufel zu verhindern, wird Luft durch einen Kühlkanal in die Schaufel geleitet.

  • COMSOL Desktop®: Simulation eines Schraubenschlüssels, bei der die effektive Spannung und Verformung berechnet wird. COMSOL Desktop®: Simulation eines Schraubenschlüssels, bei der die effektive Spannung und Verformung berechnet wird.
  • COMSOL Desktop®: Eine Fluidströmungs- und chemische Stofftransportsimulation in einem Mikromischer. Das Geschwindigkeitsfeld des Fluides und die Konzentration der Spezies werden dargestellt. COMSOL Desktop®: Eine Fluidströmungs- und chemische Stofftransportsimulation in einem Mikromischer. Das Geschwindigkeitsfeld des Fluides und die Konzentration der Spezies werden dargestellt.
  • COMSOL Desktop®: Simulation einer Herzschrittmacherelektrode, bei der die Spannungs- und Stromverteilung dargestellt wird. COMSOL Desktop®: Simulation einer Herzschrittmacherelektrode, bei der die Spannungs- und Stromverteilung dargestellt wird.

Der COMSOL Desktop ist eine leistungsstarke und bedienungsfreundliche Benutzeroberfläche zur interdisziplinären Produktentwicklung. Dabei ist der Arbeitsablauf bei allen Anwendungen im Bereich Elektrik, Mechanik, Fluid und Chemie einheitlich.

Simulationstool für elektrische, mechanische, Strömungs- und chemische Anwendungen

COMSOL Multiphysics® ist eine universell einsetzbare Softwareplattform, welche die Modellierung und Simulation von physikalischen Phänomene mithilfe von fortschrittlichen numerischen Methoden ermöglicht. Mit COMSOL Multiphysics können Sie eine Vielzahl von gekoppelten bzw. multiphysikalischen Phänomenen analysieren. Dabei kann aus über 30 Zusatz-Produkten ausgewählt werden, um so die Simulationsplattform mit speziellen Physikinterfaces und Tools für elektrische, mechanische, chemische und Fluidströmungs-Anwendungen zu erweitern. Mithilfe zusätzlicher Produkte können Sie COMSOL Multiphysics-Simulationen mit Technical Computing-, CAD- und ECAD-Software verknüpfen.

COMSOL Desktop® zur interdisziplinären Produktentwicklung

Der COMSOL Desktop® ist eine leistungsstarke und bedienungsfreundliche Benutzeroberfläche zur interdisziplinären Produktentwicklung, und zwar mit einheitlichem Arbeitsablauf unabhängig von den Anwendungsgebieten. Die Zusatz-Module fügen sich nahtlos in COMSOL Multiphysics ein, mit gleicher Bedienung bei jedem Zusatz-Produkt. Der Modellbaum im Model Builder gibt Ihnen einen Überblick über das Modell und erlaubt Ihnen den Zugriff auf verschiedenste Funktionen, wie Geometrie, Netz, Physik-Einstellungen, Randbedingungen, Studien, Löser, Nachbearbeitung und Ergebnisdarstellung. Mit Hilfe von COMSOL Multiphysics können Sie physikalische Modelle auf einfache Weise in multiphysikalische Modelle umwandeln, welche die gleichzeitige Simulation mehrerer physikalischer Phänomene ermöglichen. Darüber hinaus sind zur Durchführung dieser Multiphysik-Simulationen nicht notwendigerweise umfassende Kenntnisse hinsichtlich Mathematik und numerischer Analyse erforderlich.

COMSOL® stellt Ihnen die vielfältigen Möglichkeiten der Simulation zur Verfügung.

Mit COMSOL Multiphysics® FEA Software können Sie, dank der flexiblen Struktur, welche die intuitive und einfach zu bedienende COMSOL Desktop®-Schnittstelle trägt, alles Denkbare simulieren.

Es ist mit COMSOL Multiphysics® beispielsweise möglich, beliebige eigene Gleichungen, die eine Materialeigenschaft, eine Randbedingung, eine Quelle oder eine Senke beschreiben könnten, zu implementieren. Sie können sogar eigene partielle Differentialgleichungen (PDEs) lösen lassen und aus den eingegebenen Gleichungen dann neue Physikinterfaces erstellen. Wenn Sie eine App mit dem Application Builder entwickeln, können Sie, basierend auf Ihren Modellen, eine eigene Benutzeroberfläche erstellen. Diese Benutzeroberfläche könnte eine vereinfachte Version Ihres Modells bereitstellen, um dem Nutzer der App nur die Informationen (Parametereingaben, Ausgabefelder) zu geben, auf die er Zugriff haben muss. COMSOL Multiphysics® beinhaltet auch eine COMSOL® API for use with Java®, welche es ermöglicht, die COMSOL Multiphysics®-Modelle mit anderen Programmen zu kombinieren.

Benutzeroberflächen zur Modellierung und Simulation

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Physik- und gleichungsbasierte Modellierungsinterfaces

COMSOL Multiphysics bietet Ihnen eine umfangreiche Funktionalität zur Erstellung physikalischer Modelle und hat darüber hinaus auch multiphysikalische Fähigkeiten. Indem Sie anwendungsspezifische Module mit speziellen Werkzeugen für elektrische, mechanische, chemische und Fluidströmungsanwendungen hinzufügen, können Sie das Spektrum an modellierbaren Anwendungen erheblich erweitern. COMSOL Multiphysics umfasst eine Reihe von Physikinterfaces für Anwendungsgebiete wie Strukturmechanik, laminare Strömung, Schalldruck, Transport von verdünnte Spezies, Elektrostatik, elektrische Ströme, Wärmeübertragung und Joulesche Erwärmung. Diese Standard-Interfaces stellen vereinfachte Versionen bestimmter Physikinterfaces dar, die in den Zusatz-Modulen zur Verfügung stehen.

Für beliebige Mathematik- oder Physik-Simulationen, bei denen keine voreingestellte Physikoption zur Verfügung steht, können eine Reihe von Physikinterfaces verwendet werden, welche die Durchführung der Simulationen von Grund auf durch die Definition der Gleichungen ermöglicht. Sie können mithilfe mehrerer Masken für partielle Differenzialgleichungen auf einfache Weise lineare oder nichtlineare Gleichungssysteme zweiter Ordnung modellieren. Ebenfalls ist es möglich, Differenzialgleichungen höherer Ordnung zu bilden, indem Sie mehrere Gleichungen aufstapeln. Diese gleichungsbasierten Werkzeuge können zusätzlich mit den voreingestellten Physikinterfaces von COMSOL Multiphysics oder einem beliebigen Zusatz-Modul kombiniert werden. Dadurch haben Sie umfassende Möglichkeiten zur Kopplung und Anpassung von Analysen. Darüber hinaus brauchen Sie keine Programmierungskenntnisse, um Subroutinen zur Anpassung von Gleichungen, Materialeigenschaften, Randbedingungen oder Quellausdrücke zu schreiben. Für folgende klassische partielle Differenzialgleichungen steht ebenfalls ein Satz von Masken zur Verfügung: Laplace-Gleichung, Poissonsche Gleichung, Wellengleichung, Helmholtz-Gleichung, Wärmeleitungsgleichung und Konvektions-Diffusions-Gleichung.

Koordinatensysteme

Sie können beliebig viele lokale Koordinatensysteme definieren. Für häufig verwendete Koordinatensysteme (wie z. B. Zylinder-, Kugel- und Eulerwinkel-Koordinatensysteme) stehen Abkürzungen zur Verfügung. Dank einer Methode zur automatischen Erstellung von Koordinatensystemen können die Eigenschaften von anisotropen Materialien, die gekrümmten geometrischen Formen folgen, auf einfache Weise definiert werden. Das in COMSOL Multiphysics integrierte Kurvenkoordinaten-Tool kann z. B. bei anisotroper thermischer Leitfähigkeit, orthotropen Materialien in der Strukturmechanik sowie bei anisotropen Materialien in der Elektromagnetik praktische Anwendung finden.

Modellkopplungen

Der COMSOL Desktop® ermöglicht Ihnen, gleichzeitig in 3D, 2D, 1D und 0D zu arbeiten. Mithilfe von sogenannten Modellkopplungen können einer Größe beliebige räumliche Dimensionen zugeordnet werden. Beispielsweise kann eine 2D-Lösung einer 3D-Fläche zugeordnet oder über ein 3D-Volumen extrudiert werden. Diese Funktionalität ermöglicht Ihnen die mühelose Einrichtung von dimensionsübergreifenden Simulationen. Zusätzlich können Sie sowohl Systeme aus algebraischen Gleichungen als auch gewöhnliche Differenzialgleichungen (DGLs) oder differenziell-algebraische Gleichungen (die auch 0D-Modelle genannt werden) mit raumabhängigen 1D-, 2D- und 3D-Modellen kombinieren.

  • Partielle Differenzialgleichungen: Ein gleichungsbasiertes Modell, das elektrische Signale in einem Herzen darstellt. Hier wird ein System aus transienten nichtlinearen partiellen Differenzialgleichungen gelöst. Partielle Differenzialgleichungen: Ein gleichungsbasiertes Modell, das elektrische Signale in einem Herzen darstellt. Hier wird ein System aus transienten nichtlinearen partiellen Differenzialgleichungen gelöst.

Partielle Differenzialgleichungen: Ein gleichungsbasiertes Modell, das elektrische Signale in einem Herzen darstellt. Hier wird ein System aus transienten nichtlinearen partiellen Differenzialgleichungen gelöst.

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Auf Euler-Lagrange-Methode basierende bewegliche Netze

COMSOL Multiphysics bietet eine erweiterte Funktionalität bezüglich beweglicher Netze. Diese Funktionalität beruht auf der Euler-Lagrange-Methode (ALE-Methode), welche die Definition physikalischer Größen in Abhängigkeit von einem sich bewegenden Bezugssystem ermöglicht. Dabei kann es sich um ein materielles Bezugssystem oder um ein räumliches Bezugssystem handeln, je nachdem was für ein physikalisches Phänomen betrachtet wird. Diese Funktionalität ist auch Bestandteil folgender Zusatz-Module, bei denen bewegliche Netze an andere physikalische Größen gekoppelt sind: Fluid-Struktur-Wechselwirkung (Structural Mechanics Module und MEMS Module), korrodierte Oberflächen (Corrosion Module), elektrolytische Abscheidung (Electrodeposition Module), Elektromechanik (MEMS Module) und zweiphasige Strömungen (Microfluidics Module). Sie können das Spektrum der Simulationsmöglichkeiten erweitern, indem Sie unter Verwendung der ALE-Funktionalität von COMSOL Multiphysics benutzerdefinierte Simulationen erstellen.

Vernetzung und Finite Elemente Typen

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COMSOL Multiphysics verfügt über Tools zur automatischen und halbautomatischen Vernetzung, einschließlich freier tetraedrischer und extrudierter Vernetzung. Bei der Simulation von Festkörper (Volumenkörpern) wird standardmäßig die automatische tetraedrische Vernetzung angewendet, bei Fluiden dagegen eine Kombination aus tetraedrischer und Randschicht-Vernetzung. Durch die Definition einer sogenannten Vernetzungssequenz haben Sie die Möglichkeit, die Reihenfolge der einzelnen Netzerzeugungs-Operationen festzulegen und zu kontrollieren. Vernetzungssequenzen ermöglichen die Mischung von tetraedrischen, prismatischen und hexaedrischen Elementen; Sie können auch parametergesteuerte Vernetzungssequenzen festlegen. Weiterhin können Netze in verschiedenen NASTRAN-Formaten importiert werden, wobei zusätzlich auch Pyramidenelemente unterstützt werden. Ein importiertes Netz im NASTRAN-Format kann durch zusätzliche koordinatensystembasierte Operationen in Gebiete, Flächen und Kanten aufgeteilt werden.

Durch den einzigartigen Multiphysik-Ansatz von COMSOL wird die Geometrieform der finiten Elemente (in 3D handelt es sich dabei um Tetraeder, Prisma, Hexaeder und Pyramide ) von den Finite-Elemente-Ansatzfunktionen getrennt. Dies ermöglicht ein Maximum an Flexibilität, und jede Geometrieform unterstützt Ansatzfunktionen erster, zweiter, dritter und in bestimmten Fällen auch höherer Ordnung. Diese Ansatzfunktionen entsprechen herkömmlichen linearen, quadratischen bzw. würfelförmigen finiten Elementen. Für viele physikalische Phänomene werden finite Lagrange-Elemente genutzt, die auch als isoparametrische finite Elemente bezeichnet werden. Zu diesen Phänomenen gehören Strukturmechanik und Elektrostatik. Bei CFD werden darüber hinaus spezielle Elemente und numerischen Stabilisierungsmethoden angewendet. Für vektorielle Felder im Fall von elektromagnetischen Simulationen wird dagegen mit bogenförmigen Elementen und Ringelementen höherer Ordnung gearbeitet, die auch Kanten- oder Vektorelemente genannt werden.

  • Vernetzung: Die Vernetzungsalgorithmen in COMSOL Multiphysics ermöglichen die Erzeugung von tetraedrischen-, extrudierten- (swept) und Randschichtnetzen. Die Abbildung zeigt eine Strömungssimulation mit Elementen höherer Ordnung. Vernetzung: Die Vernetzungsalgorithmen in COMSOL Multiphysics ermöglichen die Erzeugung von tetraedrischen-, extrudierten- (swept) und Randschichtnetzen. Die Abbildung zeigt eine Strömungssimulation mit Elementen höherer Ordnung.

Vernetzung: Die Vernetzungsalgorithmen in COMSOL Multiphysics ermöglichen die Erzeugung von tetraedrischen-, extrudierten- (swept) und Randschichtnetzen. Die Abbildung zeigt eine Strömungssimulation mit Elementen höherer Ordnung.

Geometriemodellierung

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COMSOL Multiphysics bietet Modellierungs-Tools für 1D-, 2D- und 3D-Geometrien, die einen COMSOL nativen Geometrie-Kernel verwenden. Es stehen mehrere Grundobjekte zur Verfügung und 2D-Geometrieobjekte können in 3D extrudiert werden. Weiterhin können 2D-Objekte rotiert oder mit dem Sweep-Verfahren entlang der parametrischen Kurven extrudiert werden. Mithilfe der Booleschen Operationen können komplexere Formen modelliert werden, indem mit Operatoren wie Vereinigung, Differenz und Schnittmenge Kombinationen aus Volumenkörpern, Flächen, Kurven und Punkten gebildet werden. Freiform-Modellierungsfunktionen umfassen parametrische Flächen, parametrische Kurven und Interpolationskurven. Alle Geometrieoperationen sind in einer parametrischen Operationssequenz im Modellbaum angeordnet. Eine umfangreiche Palette an Funktionen zur CAD-Geometriemodellierung steht im CAD Import Module und den LiveLink-Produkten für CAD zur Verfügung. Diese Palette umfasst den Parasolid®-Geometrie-Kernel sowie eine Vielzahl von CAD-Import-/Exportformate und sorgt für die Interoperabilität in Bezug auf führende CAD-Systeme. Eine Liste der Geometriemodellierfunktionen und Import-/Exportformate finden Sie auf der Seite CAD- Spezifikationen .

  • Geometriemodellierung: COMSOL Multiphysics ermöglicht die Erzeugung von parametrischen Modellen in 1D, 2D und 3D. Das CAD Import Module und die LiveLink-Produkte für CAD bieten viele weitere Funktionen zur Geometriemodellierung. Geometriemodellierung: COMSOL Multiphysics ermöglicht die Erzeugung von parametrischen Modellen in 1D, 2D und 3D. Das CAD Import Module und die LiveLink-Produkte für CAD bieten viele weitere Funktionen zur Geometriemodellierung.

Geometriemodellierung: COMSOL Multiphysics ermöglicht die Erzeugung von parametrischen Modellen in 1D, 2D und 3D. Das CAD Import Module und die LiveLink-Produkte für CAD bieten viele weitere Funktionen zur Geometriemodellierung.

State-of-the-Art-numerischen Methoden

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In COMSOL Multiphysics werden modernste numerische Analysenmethoden dazu verwendet, um Modelle zu erstellen und zu lösen. Einige Methoden findet man in den Zusatz-Modulen , dazu zählen u. a. die Finite-Elemente-Methode, die Finite-Volumen-Methode, die Randelementmethode sowie auch Particle Tracing-Methoden. Es stehen viele Typen von finiten Elementen zur Verfügung, aus denen während des Berechnungsvorgangs automatisch voll gekoppelte Elemente erzeugt werden. Diese patentierte Methode zur Erzeugung von finiten Elementen (sogenannte "on-the-fly" Methode) ermöglicht beliebige Multiphysikkombinationen und nur COMSOL Multiphysics verfügt über diese einzigartige Fähigkeit.

Die Berechnung wird zusammen mit der adaptiven Vernetzung (falls aktiviert) und der Fehlerüberwachung ausgeführt. Dazu werden verschiedene numerische Solver eingesetzt, z. B. direkte und iterative Solver für dünnbesetzte Matrizen sowie Löser, die algebraische und geometrische Mehrgitterverfahren anwenden, und auch eine ganze Reihe von Vorkonditionierern. Verschiedene Standardlöser, die von der jeweiligen Kombination der physikalischen Größen abhängen, werden verwendet. Sie können sich die Lösereinstellungen mühelos anzeigen lassen und auch manuelle Einstellungen vornehmen. Zur Ausführung von Lösern und Algorithmen, die eine hohe Rechenleistung erfordern, wird das Multicore Computing angewendet, sofern eine entsprechende COMSOL-Lizenz vorhanden ist. Cluster und Cloud Computing werden durch eine entsprechende Netzwerklizenz ermöglicht. Bei übergeordneten Studien stehen Ihnen mehrere Solver zur Verfügung, beispielsweise für stationäre und zeitabhängige Analysen und Eigenfrequenz- und Frequenzbereichsanalysen. In den anwendungsspezifischen Modulen können Sie zusätzliche Löseroptionen festlegen, z. B. für Vorbeanspruchungs- oder Kleinsignalanalysen sowie kombinierte Frequenz- und Zeitbereichsanalysen. Mittels COMSOL Multiphysics können Sie außerdem Empfindlichkeitsanalysen vornehmen, und im Optimization Module stehen Ihnen außerdem eine Reihe von Optimierungs-Lösern zur Verfügung.

Parametrische und assoziative Modelle

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COMSOL erstellt Sequenzen, um die einzelnen Schritte für Geometrie-, Netz-, Studienerstellung, Lösereinstellungen, Visualisierung und Ergebnisdarstellung aufzuzeichnen. Dies ermöglicht die mühelose Parametrisierung jedes beliebigen Modellbereichs, da nur jeweils ein Knoten im Modellbaum geändert werden braucht, um die Sequenzen erneut ausführen zu können. Alle anderen Informationen und Modelldaten wurden nämlich bereits zuvor erfasst und werden einfach automatisch erneut angewendet. Außerdem ist die Verknüpfung von Geometrie und Simulationseinstellungen voll assoziativ, d. h. bei einer Geometrieänderung wird automatisch das gesamte Modell entsprechend angepasst. Wenn Sie eine befehlsgesteuerte Umgebung bevorzugen, können Sie COMSOL Multiphysics auch im Batch-Modus ausführen.

Parametrische Modelle: Es werden parametrische Modelle unterstützt, wobei algebraische Zusammenhänge zwischen den Parametern bestehen können. Parameter können sowohl geometrische Abmessungen als auch physikalische Eigenschaften darstellen.

  • Parametrische Modelle: Es werden parametrische Modelle unterstützt, wobei algebraische Zusammenhänge zwischen den Parametern bestehen können. Parameter können sowohl geometrische Abmessungen als auch physikalische Eigenschaften darstellen. Parametrische Modelle: Es werden parametrische Modelle unterstützt, wobei algebraische Zusammenhänge zwischen den Parametern bestehen können. Parameter können sowohl geometrische Abmessungen als auch physikalische Eigenschaften darstellen.

Variable, Ausdrücke und Lookup-Tabellen

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COMSOL Multiphysics bietet einen integrierten Interpreter für mathematische Ausdrücke. Sie können Variablen bestimmte Ausdrücke zuweisen, um sie später bei Materialeigenschaften, Randbedingungen oder Quellen zu verwenden. Dies ermöglicht ein effektives Arbeiten, da Sie zur Anpassung der Software keine Programmierungskenntnisse brauchen, wenn Sie einen benutzerdefinierten Ausdruck benötigen. Mit den Koordinatenvariablen x, y und z können räumlich variierende Größen, wie z. B. verteilte Lasten, definiert werden. In ähnlicher Weise ist der Kleinbuchstabe t für Zeit reserviert und kann in Ausdrücken verwendet werden, um zeitabhängige Pulse bei transienten Simulationen zu generieren.

Für Glättung, Linearisierung, Differenzierung und andere Funktionen stehen eine Reihe von Operatoren zur Verfügung. Neben einer Reihe von integrierten Funktionsvorlagen, wie z. B. Gausß- und Rechtecks-Impuls können Sie auch direkt auf dem COMSOL Desktop® Look-up-Tabellenfunktionen definieren bzw. Tabellendaten aus einer Datei einlesen. Es können die Eigenschaften von inhomogenen Materialien abgebildet werden, indem eine volumetrische Look-up-Tabelle referenziert wird. Dabei stellen die Eigenschaften eine Funktion der räumlichen Koordinaten dar. Alternativ zu numerischen Tabellen können Sie Bilddaten mehrerer gängiger Formate als Basis für eine Interpolationsfunktion nutzen. Dieses Verfahren ermöglicht Ihnen beispielsweise die Zuordnung von Bildpixelwerten zu Materialeigenschaftswerten. Sie können auch mathematische Ausdrücke und Funktionsaufrufe innerhalb eines Ausdrucks zusammenfassen. Zur Darstellung von topografischen Geometriedaten können die Daten eines digitalen Höhenmodells (DHM) importiert und dann in Kombination mit parametrischen Flächen verwendet werden.

  • Variable und Ausdrücke: Der COMSOL Desktop® ermöglicht Ihnen die Definition und Verwendung von Variablen, die  Ausdrücke unbekannter Feldkomponenten enthalten können, sowie deren Ableitungen Raumkoordinatenkomponenten und Zeitableitungen. Variable und Ausdrücke: Der COMSOL Desktop® ermöglicht Ihnen die Definition und Verwendung von Variablen, die Ausdrücke unbekannter Feldkomponenten enthalten können, sowie deren Ableitungen Raumkoordinatenkomponenten und Zeitableitungen.

Variable und Ausdrücke: Der COMSOL Desktop® ermöglicht Ihnen die Definition und Verwendung von Variablen, die Ausdrücke unbekannter Feldkomponenten enthalten können, sowie deren Ableitungen Raumkoordinatenkomponenten und Zeitableitungen.

Der Application Builder

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Der Application Builder versetzt Sie in die Lage, aus Ihren COMSOL Multiphysics-Modellen schnell eine einfach zu bedienende App zu erstellen, die von Ihren Kollegen und Kunden eingesetzt werden kann. Die Bedienoberfläche des Application Builder stellt zwei wichtige Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung: Den Formular-Editor und den Methoden-Editor. Der Formular-Editor versetzt Sie in die Lage, mit Hilfe von „drag-and-drop“ Komponenten einer Benutzeroberfläche, wie zum Beispiel Textfelder, Grafikfenster und Buttons, Ihrer App hinzuzufügen. Der Methoden-Editor ist eine Programmierumgebung, mit deren Hilfe Sie die Datenstrukturen, welche ein COMSOL Multiphysics-Modell beschreiben, modifizieren können. In diesem Editor können Sie Java® – Code schreiben um Ihre App zu erweitern.

Applications können in der Windows® –Version von COMSOL Multiphysics® unter Nutzung aller Features und Funktionalitäten der Simulationsplattform und der Add-On-Produkte entwickelt werden. Die Apps können ausgeführt werden, sofern entweder eine COMSOL Multiphysics-Lizenz oder eine COMSOL Server-Lizenz, welche die Add-on-Produkte beinhaltet, die zur Entwicklung der App verwendet worden sind, zur Verfügung steht.

Apps können von der COMSOL Desktop® -Oberfläche von Windows®-, Mac OS X®-, und Linux®-Systemen aus gestartet werden. Alternativ können Sie in einem Standard-Browser auf Plattformen wie Windows®, Mac OS X®, iOS®, Linux® und Android unter Nutzung einer {comsolserver}-Lizenz ausgeführt werden. Unter Windows® können COMSOL®-Apps auch durch die Verbindung eines einfach zu installierenden COMSOL®-Clients mit einem {comsolserver} genutzt werden. Der Client kann von der COMSOL’s website heruntergeladen werden. COMSOL Server beinhaltet nicht den Application Builder, Physics Builder, sowie Model Builder-Werkzeuge, welche Teil der COMSOL Multiphysics Desktop-Umgebung sind.

  • Dieses Modell einer Schrittmacherelektrode wurde für die Entwicklung einer App genutzt, welche es einem Anwender ermöglicht, unterschiedliche  Betriebskonfigurationen des Geräts virtuell zu testen. Dieses Modell einer Schrittmacherelektrode wurde für die Entwicklung einer App genutzt, welche es einem Anwender ermöglicht, unterschiedliche Betriebskonfigurationen des Geräts virtuell zu testen.

APIs und Physics Builder

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Die COMSOL Desktop®-Umgebung und der Application Builder sind bedienungsfreundlich und bieten zahlreiche Anpassungsmöglichkeiten. Darüber hinaus stehen verschiedene APIs (Application Programming Interfaces) zur Verfügung. In COMSOL Multiphysics ist eine COMSOL® API for use with Java® enthalten, welche die Steuerung der Software durch einen kompilierten objektorientierten Code ermöglicht. LiveLink for MATLAB® ermöglicht Ihnen, mit COMSOL Multiphysics in Kombination mit der technischen Programmiersprache MATLAB® zu arbeiten. Der Einstieg in COMSOL® API for use with Java® und LiveLink for MATLAB® ist schnell und einfach, da die Modellerstellung und -einstellungen über den COMSOL Desktop® im Dateiformat Java oder MATLAB gespeichert werden kann.

Der in COMSOL Multiphysics integrierte Physics Builder ermöglicht Ihnen die Erstellung eigener Physikinterfaces, unter der Verwendung der gleichungsbasierter Modelierung. Diese Interfaces werden über den COMSOL Desktop® gesteuert und die zugehörigen Benutzeroberflächen entsprechen denen der integrierten Physikinterfaces. Sie können neue Interface-Komponenten auf einfache Weise im Physics Builder-Baum auf dem COMSOL Desktop® definieren, ohne Programmieren zu müssen.

Exportieren der Ergebnisse und Berichterstellung

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Ergebnisse können als Textdateien in den Formaten .txt, .dat und .csv exportiert werden. Bei LiveLink for Excel® können Ergebnisse im Microsoft® Excel® .xlsx-Format exportiert werden. Bilder können in mehreren gängigen Bildformaten exportiert werden, während Animationen im Bildformat Animierte GIF, Adobe® Flash oder AVI exportiert werden können. Weitere Informationen zu Exportdateiformaten.

Berichte mit Zusammenfassung des gesamten Simulationsprojekts können im HTML- (.htm,.html) oder Microsoft® Word®- (.doc) Format exportiert werden. Drei Berichts-Auswahlmöglichkeiten stehen Ihnen zur Verfügung: Kurz, Mittel oder Vollständig. Sie können auch Berichte aus den verschiedenen Elementen im Modellbaum zusammenstellen.

Berichtserstellung: Berichte, die die Simulationsergebnisse zusammenfassen, können im HTML- oder Word®-Format ausgegeben werden.

  • Berichtserstellung: Berichte, die  die Simulationsergebnisse zusammenfassen,  können im HTML- oder Word®-Format ausgegeben werden. Berichtserstellung: Berichte, die die Simulationsergebnisse zusammenfassen, können im HTML- oder Word®-Format ausgegeben werden.

Ergebnisdarstellung und Nachbearbeitung

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Zu den Visualisierungstools gehören u. a. Oberflächen-, Schnitt-, Isoflächen-, Schnittebenen-, Pfeil- und Stromlinien-Plots sowie viele andere Plot-Typen. Die Visualisierungsmöglichkeiten sind nicht auf vordefinierte Größen beschränkt, sondern können auf physikalische Größen erweitern werden, indem mathematische Ausdrücke und deren Ableitungen in die Felder von unbekannten Variablen eingeben werden. Die Simulationsergebnisse dieser Größen können dann ebenfalls visualisiert werden. Weiterhin stehen Ihnen Werkzeuge zur Beurteilung und Integration der Simulationsergebnisse zur Verfügung. Sie können beispielsweise die Maximum-, Minimum-, Mittel- und Integralwerte jeder Größe oder zusammengesetzten Größe berechnen, bezogen auf Volumen, Fläche, Linien oder Punkte.

Darstellung: Zu den eingebauten Visualisierungstools gehören Oberflächen-, Schnitt-, Isoflächen-, Schnittebenen-, Pfeil- und Stromlinien-Plots sowie Graphen. Die Abbildung zeigt den Schalldruckpegel in einem Auspuff als farbiger Oberflächen-Plot (oben) zusammen mit der Transmissionsdämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz (unten).

  • Darstellung: Zu den eingebauten Visualisierungstools gehören Oberflächen-, Schnitt-, Isoflächen-, Schnittebenen-, Pfeil- und Stromlinien-Plots sowie Graphen. Die Abbildung zeigt den Schalldruckpegel in einem Auspuff als farbiger Oberflächen-Plot (oben) zusammen mit der  Transmissionsdämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz (unten). Darstellung: Zu den eingebauten Visualisierungstools gehören Oberflächen-, Schnitt-, Isoflächen-, Schnittebenen-, Pfeil- und Stromlinien-Plots sowie Graphen. Die Abbildung zeigt den Schalldruckpegel in einem Auspuff als farbiger Oberflächen-Plot (oben) zusammen mit der Transmissionsdämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz (unten).

Überprüfen und Optimieren von Simulationen

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COMSOL Multiphysics ist eine flexible Plattform, mit der Sie alle relevanten physikalischen Aspekte von Entwürfen modellieren können. Die Plattform ermöglicht Ihnen, Ihr Wissen und Ihre Erfahrungen einzubringen, um angepasste Lösungen zu entwickeln, die genau auf die jeweiligen Gegebenheiten zugeschnitten sind. In dieser besonderen Umgebung können Sie dank der umfassenden Modellierungsfunktionalität sehr genaue, der Realität entsprechende Modelle erstellen.

Bestimmte Merkmale von COMSOL werden erst mit der Nutzung deutlich. In der COMSOL-Umgebung spielt z. B. die Kompatibilität eine besonders wichtige Rolle. Die einzelnen Simulationstypen müssen miteinander kombiniert werden können. Diese Anforderung spiegelt die reale Welt wider. Beispielsweise wird fließender elektrischer Strom stets von einem thermischen Effekt begleitet. Diese beiden Phänomene sind voll kompatibel. Indem in der COMSOL-Umgebung die Kompatibilität vorgegeben ist, sind die multiphysikalische Modelle immer konsistent. Es besteht also keine Gefahr, dass Modelle erstellt werden, die nicht miteinander verbunden sind.

Ein weiteres Merkmal des COMSOL Desktop® sind die zahlreichen Anpassungsmöglichkeiten. Wenn sich die Modellieranforderungen ändern, werden die Einstellungen lediglich entsprechend angepasst. Oder Sie fügen bei Bedarf einfach ein weiteres physikalisches Phänomen hinzu. Den Eingangsgrößen eines Modells können ohne weiteres mathematische Formeln hinzugefügt werden. Mithilfe der Werkzeuge wie Geometrieparametrisierung, Verwendung von interaktiver Vernetzung sowie von benutzerdefinierten Lösersequenzen können Sie erforderliche Anpassungen bei sich ändernden Anforderungen sehr schnell und mühelos vornehmen. Die flexible COMSOL Desktop-Umgebung ermöglicht die einfache Durchführung weiterer Analysen, indem Was-wäre-wenn-Szenarien eingerichtet und ausgeführt werden. Sie können auch jeden Aspekt eines Modells optimieren, um schnell und einfach ein Design für ein fertigungsreifes Produkt zu erhalten. Ferner können Parameter-Sweeps und Zielfunktionen direkt in der Benutzeroberfläche ausgeführt werden, um die Designs zu optimieren. COMSOL Multiphysics bietet Ihnen ein umfassendes Problemlösungsinstrument, und zwar vom ersten Entwurf bis hin zum endgültigen Produktdesign.

Schutzmarken

COMSOL, COMSOL Multiphysics, COMSOL Desktop, COMSOL Server, and LiveLink are either registered trademarks or trademarks of COMSOL AB. MATLAB is a registered trademark of The MathWorks, Inc. Microsoft, Excel and Windows are either registered trademarks or trademarks of Microsoft Corporation in the United States and/or other countries. Java is a registered trademark of Oracle and/or its affiliates. Parasolid is a registered trademark of Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. or its subsidiaries in the United States and in other countries. Mac, Macintosh and OS X are trademarks of Apple Inc., registered in the U.S. and other countries. Linux is a registered trademark of Linus Torvalds. Android is a trademark of Google Inc. iOS is a registered trademark of Cisco in the U.S. and other countries. NASTRAN is a registered trademark of NASA. All other trademarks are the property of their respective owners, and COMSOL AB and its subsidiaries and products are not affiliated with, endorsed by, sponsored by, or supported by those, or the above, non-COMSOL trademark owners. For a list of such trademark owners, see www.comsol.com/trademarks.

Analysis and Simulation of Rock Properties

Analysis of Subsea Umbilicals and Cables

Optimized Heating Process with Uniform Coating

Shape Changing Lubricants

Using Meshing Sequences

Laser Heating of a Silicon Wafer

Micromixer - Cluster Version

Flow Past a Cylinder

Joule Heating of a Microactuator - Distributed Parameter Version

Micromixer

Tuning Fork

Tubular Reactor with Nonisothermal Cooling Jacket