Optimieren und Verifizieren von realen Produkten und Prozessen mit Simulation

Ingenieure und Wissenschaftler verwenden die Software COMSOL Multiphysics®, um Designs, Bauteile und Prozesse in allen Bereichen des Ingenieurwesens, der Fertigung und der wissenschaftlichen Forschung zu simulieren.

COMSOL Multiphysics® ist eine Simulationsplattform, die alle Schritte im Modellierungsworkflow umfasst — von der Definition von Geometrien, Materialeigenschaften und der beschreibenden Physik, bis hin zum Lösen und Nachbearbeiten von Modellen zur Erzeugung genauer und vertrauenswürdiger Ergebnisse.

Um Modelle für spezielle Anwendungsfelder oder technische Bereiche zu erstellen, können Sie COMSOL Multiphysics® mit einer beliebigen Kombination von Add-On-Modulen aus der Produktpalette erweitern. Die Schnittstellenprodukte ermöglichen es, auch Simulationen aus anderen Engineering- und mathematischen Programmen zu integrieren, die in Ihrem Produkt- und Prozessdesign verwendet werden. Wenn Sie ein Modell entwickelt haben, können Sie es sogar in eine Simulations-App mit einer eigenen Benutzeroberfläche konvertieren, die für eine ganz bestimmte Anwendung von Personen außerhalb der Forschungs- und Entwicklungsabteilung konzipiert werden kann.

Multiphysik-Modellierung liefert genaue Ergebnisse

Der Schlüssel zu erfolgreichen technischen Simulationen liegt oft in der Entwicklung experimentell validierter Modelle, die Experimente und die Verwendung von Prototypen ergänzen und ein tieferes Verständnis des untersuchten Designs oder Prozesses ermöglichen. Im Vergleich zu experimentellen Methoden oder Testprototypen ermöglicht die Modellierung eine schnellere und oft effizientere und genauere Optimierung von Prozessen und Bauelementen.

Als COMSOL Multiphysics® Anwender sind Sie frei von der restriktiven Natur, die in der Regel mit Simulationssoftware verbunden ist, und haben die vollständige Kontrolle über alle Aspekte Ihres Modells. Sie können auf eine Weise kreativ sein, die mit traditionellen Ansätzen unmöglich oder viel schwieriger durchführbar ist, dank der Fähigkeit, eine beliebige Anzahl physikalischer Phänomene miteinander zu koppeln und benutzerdefinierte Physikbeschreibungen mit zugehörigen Gleichungen und Ausdrücken direkt im graphischen Interface (GUI) einzugeben.

Präzise Multiphysik-Modelle berücksichtigen eine Vielzahl möglicher Betriebsbedingungen und physikalischer Effekte. Dies ermöglicht den Einsatz von Modellen, um Prozesse und Bauteile für realistische Betriebsbedingungen zu verstehen, zu entwerfen und zu optimieren.

Folgen Sie einem konsistenten Modellierungsworkflow

Modellieren mit COMSOL Multiphysics® bedeutet, sich zwischen der Simulation elektromagnetischer, strukturmechanischer, akustischer, Strömungs-, Wärmetransport- und verfahrenstechnischer Phänomene oder jeder anderen Physik, die durch ein System von PDEs modelliert wird, frei in einer Softwareumgebung bewegen zu können. Sie können auch physikalische Phänomene aus diesen Bereichen in einem einzigen Modell kombinieren. Die COMSOL Desktop® Benutzeroberfläche bietet Ihnen eine vollständige Simulationsumgebung und einen konsistenten Modellierungsworkflow vom Anfang bis zum Ende, unabhängig von der Art des Entwurfs oder Prozesses, den Sie analysieren und entwickeln möchten.

Geometrieerstellung und Anbindung an CAD-Software

Operationen, Sequenzen und Selektionen

Das COMSOL Multiphysics® Grundpaket enthält Werkzeuge zur Geometrieerzeugung, mit denen Teile mit Hilfe von Volumenobjekten, Flächen, Kurven und booleschen Operationen erstellt werden können. Geometrien werden durch Operationssequenzen definiert, wobei jede Operation Eingabeparameter für einfache Bearbeitungen und parametrische Studien in Multiphysikmodellen erhalten kann. Die Verbindung zwischen der Geometriedefinition und den definierten physikalischen Einstellungen ist vollständig assoziativ - eine Änderung in der Geometrie wird automatisch in die zugehörigen Modelleinstellungen übertragen.

Geometrische Elemente wie Materialgebiete und -oberflächen können in Auswahlen für die anschließende Verwendung in Physikdefinitionen, Vernetzung und Ergebnisdarstellung gruppiert werden. Darüber hinaus kann eine Sequenz von Vorgängen verwendet werden, um einen parametrischen Geometrieteil einschließlich seiner Auswahlen zu erstellen, der dann in einer Bauteilbibliothek zur Wiederverwendung in weiteren Modellen gespeichert werden kann.

Importieren, Reparieren, Ausbessern und Virtuelle Operationen

Der Import aller Standard-CAD- und ECAD-Dateien in COMSOL Multiphysics® wird von den Modulen CAD Import Module und ECAD Import Module unterstützt. Das Design Module erweitert die verfügbaren Geometrieoperationen in COMSOL Multiphysics®. Sowohl das CAD Import Module als auch das Design Module bieten die Möglichkeit, Geometrien zu reparieren und auszubessern. Oberflächennetz-Modelle, z. B. im STL-Format, können ebenfalls importiert und dann vom Grundpaket COMSOL Multiphysics® in ein Geometrieobjekt konvertiert werden. Importoperationen werden wie alle anderen Operationen in der Geometriefolge behandelt und können mit Auswahlen und Assoziativität für die Durchführung von parametrischen und Optimierungsstudien verwendet werden.

Als Alternative zu den Ausbesserungs- und Reparaturmöglichkeiten der Software COMSOL® werden auch sogenannte virtuelle Operationen unterstützt, um den Einfluss von Artefakten auf das Netz zu eliminieren, wie z. B. Splitter und kleine Flächen, die keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Simulation haben. Im Gegensatz zum Ausbessern ändern virtuelle Operationen die Krümmung oder die Genauigkeit der Geometrie nicht, ergeben aber ein saubereres Netz.

Liste der Geometriefunktionen anzeigen

  • Grundformen
    • Block, Kugel, Kegeltorus, Ellipsoid, Zylinder, Helix, Pyramide, Hexaeder
    • Parametrische Kurve, Parametrische Oberfläche, Polygon, Bézier Polygon, Interpolationskurve, Punkt
  • Extrudieren, Drehen, Sweep, Loft 1
  • Boolesche Operationen: Vereinigung, Schnittmenge, Differenz und Zusammensetzen
  • Transformationen: Array, Kopieren, Spiegeln, Verschieben, Drehen und Skalieren
  • Umwandlungen:
    • In Volumenkörper, Oberfläche und Kurve umwandeln
    • Zwischenfläche 1 , Verdicken 1 , Aufspalten
  • Abgeschrägte Kante und Abrundung 2
  • Virtuelle Operationen
    • Details entfernen
    • Ignorieren: Vertices, Kanten und Flächen
    • Zusammensetzen von: Kanten, Flächen, Gebiete
    • Zusammenführen von: Kanten, Flächen
    • Zusammenfügen von: Vertices, Kanten
    • Netzkontrolle: Vertices, Kanten, Flächen, Gebiete
  • Hybridmodellierung mit Körpern, Oberflächen, Kurven und Punkten
  • Arbeitsebene mit 2D-Geometriemodellierung
  • CAD-Import und Interoperabilität mit Add-On CAD Import Module, Design Module und LiveLink™ -Produkten für CAD
  • CAD-Reparatur und Defeaturing mit Add-on CAD Import Module, Design Module und LiveLink™ -Produkten für CAD
    • Flächen schließen, löschen
    • Abrundungen, Kurze Kanten, schmale Flächen, kleine Flächen, Flächen, Spitzen
    • Flächen ablösen, zum Volumenkörper zusammenfügen, Reparieren

1 Benötigt das Design Module

2 Die entsprechenden 3D-Operationen erfordern das Design Module

Das CAD-Design eines Fahrradrahmens in der SOLIDWORKS-Software. Ein Fahrradrahmen wurde mit der Software SOLIDWORKS® entworfen und kann nun in COMSOL Multiphysics® importiert werden. Geometrien können auch aus anderer CAD-Software importiert oder mit den Geometriewerkzeugen in COMSOL Multiphysics® erstellt werden.
Die Geometrie eines Fahrradrahmens nach dem Import in COMSOL Multiphysics aus einer CAD-Software. Die Fahrradrahmengeometrie wird mit Werkzeugen in COMSOL Multiphysics® repariert und manipuliert. Die Geometrie könnte alternativ von Grund auf in COMSOL Multiphysics® erstellt werden.
Das Netz eines Fahrradrahmenmodells in COMSOL Multiphysics. Die Fahrradrahmengeometrie wurde in COMSOL Multiphysics® vernetzt und ist bereit für die Simulationsanalyse.
Ein Fahrradrahmen CAD-Design, simuliert mit COMSOL Multiphysics. Das Fahrradrahmenmodell wurde in COMSOL Multiphysics® gelöst und die Ergebnisse können analysiert werden, was Designänderungen in der CAD-Software zur weiteren Analyse veranlasst.

Vordefinierte Schnittstellen und Features für die Physik-basierte Modellierung

Die Software COMSOL® enthält vordefinierte Physikinterfaces zur Modellierung einer Vielzahl von physikalischen Phänomenen, einschließlich vieler häufiger Multiphysik-Kopplungen. Die Physikinterfaces sind dedizierte Benutzerschnittstellen für ein bestimmtes wissenschaftliches oder ingenieurwissenschaftliches Gebiet, in denen alle Aspekte für die Modellierung der fraglichen Phänomene zur Verfügung stehen - von der Definition der Modellparameter über die Diskretisierung bis zur Analyse der Lösungsergebnisse.

Nach Auswahl eines bestimmten Physikinterfaces schlägt die Software verfügbare Studientypen vor, z. B. zeitabhängige oder stationäre Löser. Die Software empfiehlt außerdem automatisch die geeignete numerische Diskretisierung des mathematischen Modells, die Lösersequenz sowie die für die physikalischen Phänomene spezifischen Einstellungen für die Visualisierung und Nachbearbeitung. Die Physikinterfaces können auch frei miteinander kombiniert werden, um Prozesse zu beschreiben, die mehrere physikalische Phänomene beinhalten.

Die COMSOL Multiphysics® -Plattform kommt mit einer großen Reihe vorinstallierter physikalischer Kerninterfaces für Bereiche wie Festkörpermechanik, Akustik, Fluidströmung, Wärmeübertragung, chemischer Speziestransport und Elektromagnetik. Durch die Erweiterung des Kernpakets mit Add-on-Modulen aus der COMSOL® Produktpalette können Sie eine Reihe von spezialisierten Interfaces freischalten, welche die Modellierungsfunktionen in bestimmten technischen Bereichen erweitern.

Liste der physikbasierten Modellierungsfunktionalitäten anzeigen

Physikalische Interfaces

  • Elektrische Ströme
  • Elektrostatik
  • Wärmetransport in Feststoffen und Fluiden
  • Joule'sche Erwärmung
  • Laminare Strömung
  • Druckakustik
  • Festkörpermechanik
  • Transport verdünnter Spezies
  • Magnetische Felder, 2D
  • Anwendungsspezifische Module enthalten zusätzliche Physik-Interfaces

Materialien

  • Isotrope und anisotrope Materialien
  • Diskontinuierliche Materialien
  • Räumlich variierende Materialien
  • Zeitabhängige Materialien
  • Nichtlineare Materialeigenschaften in Abhängigkeit von einer beliebigen physikalischen Größe
Ein Screenshot, der die Physik-Interfaces in der COMSOL-Software-GUI für einen thermischen Aktor zeigt. Ein thermischer Akttor wird mit COMSOL Multiphysics® modelliert. Der Wärmetransport-Bereich wird erweitert, um alle zugehörigen physikalischen Interfaces anzuzeigen. In diesem Beispiel wurden alle Add-On-Produkte installiert, was zu vielen verfügbaren Physikinterfaces führt.

Transparenz und Flexibilität durch Gleichungsbasierte Modellierung

Um wirklich nützlich für wissenschaftliche und technische Studien und Innovationen zu sein, muss eine Software mehr als nur einen strikt vorgegebenen Lösungsweg erlauben. Es sollte möglich sein, eigene Modelldefinitionen basierend auf mathematischen Gleichungen direkt in der Benutzeroberfläche bereitzustellen und anzupassen. Die Software COMSOL Multiphysics® bietet dieses Maß an Flexibilität mit ihrem eingebauten Gleichungsinterpreter, der Ausdrücke, Gleichungen und andere mathematische Beschreibungen im Handumdrehen interpretieren kann, bevor er das numerische Modell erzeugt. Durch das Hinzufügen und Anpassen von Ausdrücken in den Physik-Interfaces können diese frei miteinander gekoppelt werden, um multiphysikalische Phänomene zu simulieren.

Die Möglichkeiten zur Anpassung gehen noch weiter. Mit dem Physics Builder können Sie auch eigene Gleichungen verwenden, um neue Physik-Interfaces für einfachen Zugriff und Bearbeitung zu erstellen, wenn Sie sie in zukünftige Modelle integrieren oder mit Kollegen teilen möchten.

Liste von gleichungsbasierten Modellierungsfunktionen anzeigen

  • PDEs in der schwachen Form
  • Arbitrary Lagrange-Euler (ALE) Methoden für verformte Geometrien und bewegliche Netze
  • Algebraische Gleichungen
  • ODEs
  • Differential-algebraische Gleichungen (DAEs)
  • Sensitivitätsanalyse (Optimierung mit Add-on Optimization Module verfügbar)
  • Krummlinige Koordinatenberechnung
Ein Screenshot, der zeigt, wo PDEs in die COMSOL Multiphysics GUI eingegeben werden können. Wellen in optischen Fasern wurden unter Verwendung der KdV-Gleichung modelliert. Partielle Differentialgleichungen (PDEs) und gewöhnliche Differentialgleichungen (ODEs) können in COMSOL Multiphysics® unter Verwendung von Koeffizientenanpassung und mathematischen Ausdrücken eingegeben werden.

Automatisierte und manuelle Vernetzung

Für die Diskretisierung und Vernetzung Ihres Modells verwendet die Software COMSOL Multiphysics® unterschiedliche numerische Techniken, abhängig von der Physik und der Kombination der Effekte, die Sie studieren. Die vorherrschenden Diskretisierungsmethoden sind Finite-Elemente-basiert (eine vollständige Liste der Methoden ist Löser-Abschnitt dieser Seite zu finden). Dementsprechend erzeugt der universelle Vernetzungsalgorithmus ein Netz mit geeigneten Elementtypen, um den zugehörigen numerischen Verfahren zu entsprechen. Der Standardalgorithmus kann beispielsweise eine freie Tetraeder-Vernetzung oder eine Kombination von Tetraeder- und Randschicht-Vernetzung mit den entsprechend passenden Elementtypen verwenden, um schnellere und genauere Ergebnisse zu liefern.

Für alle Netztypen kann Netzverfeinerung, Neuvernetzung oder adaptive Vernetzung während des Lösungsprozesses durchgeführt werden.

Liste der Vernetzungsfunktionalitäten anzeigen

  • Freies Tetraeder-Netz
  • Extrudiertes Netz mit Prisma- und Hexaeder-Elementen
  • Grenzschicht-Vernetzung
  • Tetraeder-, Prismen-, Pyramiden- und Hexaeder-Volumenelemente
  • Freie Dreiecksvernetzung von 3D-Oberflächen und 2D-Modellen
  • Strukturierte und freie Quad-Vernetzung von 3D-Oberflächen und 2D-Modellen
  • Kopieren von Vernetzungsoperationen
  • Virtuelle Geometrieoperationen
  • Netzpartitionierung von Gebieten, Rändern und Kanten
  • Import von extern generierten Netzen
Ein Beispiel für ein Modell mit einem automatisch erzeugten unstrukturierten Netz, das mit COMSOL Multiphysics erstellt wurde. Eine Radfelgenmodellgeometrie wurde mit einem automatisierten unstrukturierten Netz versehen.
Ein Beispiel für ein Modell mit einem halbautomatisierten Netz, das Grenzschichten enthält, die mit COMSOL Multiphysics erstellt wurden Eine Mikromischermodellgeometrie wurde mit einem halbautomatisierten Netz mit Grenzschichten versehen.
Ein Beispiel für ein vernetztes COMSOL Multiphysics Modell, bei dem eine manuelle Netzsequenz verwendet wurde, die Tetraeder-, Dreiecks- und extrudierte Netze kombiniert. Die Geometrie eines Modells, das einen Teil einer Leiterplatte mit einem Chip darstellt, der über Lötkugelverbindungen befestigt ist, wurde unter Verwendung einer manuellen Netzsequenz, die tetraedrische, dreieckige und extrudierte Elemente kombiniert, vernetzt.
Ein Beispiel für ein Oberflächen-Netz, das als STL-Datei importiert, in eine Geometrie konvertiert und automatisch unstrukturiert vernetzt wurde. Das Oberflächen-Netz eines Wirbelknochenmodells wurde im STL-Dateiformat gespeichert und dann in COMSOL Multiphysics® importiert, wo es in eine Geometrie konvertiert und mit einem automatisch erzeugten unstrukturierten Netz versehen wurde. STL-Geometrie mit freundlicher Genehmigung von Mark Yeoman, Continuum Blue, UK.

Studienschrittsequenzen, Parameterstudien und Optimierung

Studien- oder Analysetypen

Wenn Sie ein Physikinterface auswählen, werden Ihnen verschiedene Studien (Analysetypen) von COMSOL Multiphysics® vorgeschlagen. Zum Beispiel schlägt die Software für Festkörpermechanikanalysen zeitabhängige, stationäre oder Eigenfrequenzstudien vor; Bei CFD-Problemen würde die Software nur zeitabhängige und stationäre Studien vorschlagen. Andere Studientypen können auch für jede von Ihnen durchgeführte Analyse frei ausgewählt werden. Studienschrittsequenzen strukturieren den Lösungsprozess, damit Sie die Modellvariablen auswählen können, für die Sie in jedem Studienschritt eine Lösung wünschen. Die Lösung aus einem der vorherigen Studienschritte kann als Eingabe für einen nachfolgenden Studienschritt verwendet werden.

Sweeps, Optimierung und Schätzungen

Jeder Studienschritt kann mit einem parametrischen Sweep (Parameterstudie) ausgeführt werden, der einen oder mehrere Parameter in einem Modell enthalten kann, von Geometrieparametern bis hin zu Einstellungen in den Physikdefinitionen. Sweeps können auch mit unterschiedlichen Materialien und ihren definierten Eigenschaften sowie über Listen definierter Funktionen durchgeführt werden.

Optimierungsstudien mit dem Optimization Module können zur Topologieoptimierung, Formoptimierung oder Parameterschätzung auf Basis eines Multiphysikmodells durchgeführt werden. COMSOL Multiphysics® bietet sowohl gradientenfreie als auch gradientenbasierte Methoden zur Optimierung. Für die Parameterschätzung stehen die kleinsten Fehlerquadrate und allgemeine Optimierungsformulierungen zur Verfügung. Eingebaute Sensitivitätsstudien sind ebenfalls verfügbar, wo sie die Empfindlichkeit einer Zielfunktion in Bezug auf einen beliebigen Parameter in dem Modell berechnen.

Liste der Studien anzeigen

  • Stationär
  • Zeitabhängig
  • Eigenfrequenz
  • Eigenwert
  • Frequenzbereich
  • Parametrischer Sweep
  • Funktion Sweep
  • Material Sweep
  • Sensivität
  • Modellreduktion
  • Optimierung und Parameterschätzung
    • Koordinatensuche
    • Monte Carlo
    • Nelder-Mead
    • BOBYQA
    • COBYLA
    • SNOPT
    • MMA
    • Levenberg-Marquardt
Ein Screenshot eines Modells, das in COMSOL Multiphysics parametrisiert wurde. Ein Modell wurde parametrisiert. In COMSOL Multiphysics® können Modelle mit algebraischen Beziehungen zwischen Parametern und Variablen parametrisiert werden. Parameter können geometrische Dimensionen sowie physikalische Eigenschaften darstellen.

Numerische Methoden auf dem Stand der Technik für genaue Lösungen

Der Gleichungsinterpreter in der Software COMSOL Multiphysics® liefert den bestmöglichen Treibstoff für den numerischen Motor: Das vollständig gekoppelte System von PDEs für stationäre (stetige), zeitabhängige, Frequenzbereichs- und Eigenfrequenzstudien. Das System der PDEs wird mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) für die Raumvariablen (x, y, z) diskretisiert. Für einige Arten von Problemen kann die Boundary-Element-Methode (BEM) auch zur Diskretisierung des Raumes verwendet werden. Für raum- und zeitabhängige Probleme wird die Linienmethode verwendet, wobei der Raum mit FEM (oder BEM) diskretisiert wird, wodurch ein System von gewöhnlichen Differentialgleichungen (ODEs) gebildet wird. Diese ODEs werden dann mit erweiterten Methoden gelöst, einschließlich impliziter und expliziter Methoden für das Zeitschrittverfahren.

Zeitabhängige und stationäre (stetige) Probleme können nichtlinear sein und nach der Diskretisierung auch nichtlineare Gleichungssysteme bilden. Die COMSOL Multiphysics® -Engine liefert die vollständig gekoppelte Jacobi-Matrix, der Kompass, der dem nichtlinearen Löser den Weg zur Lösung weist. Eine gedämpfte Newton-Methode wird verwendet, um das nichtlineare System für stationäre Probleme oder im Zeitschritt für zeitabhängige Probleme zu lösen. Die Newton-Methode löst dann eine Folge linearer Gleichungssysteme unter Verwendung der Jacobi-Matrix, um die Lösung für das nichtlineare System zu finden.

Für lineare Probleme (welche ebenfalls im Lösungsprozess des nichtlinearen Lösers vorkommen, siehe oben) bietet die Software COMSOL® direkte und iterative Löser. Die direkten Löser können für kleine und mittelgroße Probleme verwendet werden, während die iterativen Löser für größere lineare Systeme verwendet werden können. Die COMSOL® Software bietet in diesem Zusammenhang eine Reihe von iterativen Lösern mit hochmodernen Vorkonditionierern, wie zum Beispiel Mehrgitter-Vorkonditionierer, an. Diese Vorkonditionierer sorgen für ein hohes Maß an Robustheit und Geschwindigkeit im iterativen Lösungsprozess.

Die verschiedenen Physikinterfaces können den Lösern auch Vorschläge für die bestmöglichen Standardeinstellungen für bestimmte Aufgabenstellungen bereitstellen. Diese Einstellungen sind nicht in Stein gemeißelt; Sie können die Lösereinstellungen direkt unter jedem Löserknoten in der Benutzeroberfläche ändern und manuell konfigurieren, um die Leistung für Ihr spezifisches Problem zu optimieren. Die Löser und andere rechenintensive Algorithmen werden, soweit möglich, vollständig parallelisiert, um Multicore- und Cluster-Computing zu nutzen. Sowohl gemeinsame als auch verteilte Speichermethoden sind für direkte und iterative Löser sowie für große parametrische Sweeps verfügbar. Alle Schritte des Lösungsprozesses können paralleles Rechnen nutzen.

Liste der Löser anzeigen

  • Raumdiskretisierung:
    • FEM
      • Nodal-basierte Lagrange-Elemente und Serendipity-Elemente verschiedener Ordnungen
      • Curl-Elemente (auch Vektor- oder Kantenelemente genannt)
      • Petrov-Galerkin- und Galerkin-Least-Square-Methoden für konvektionsdominierte Probleme und Strömungen
      • Adaptives Netz und automatische Gitterverfeinerung während des Lösungsprozesses
    • BEM
    • Diskontinuierliche Galerkin-Methode
  • Raum-Zeit-Diskretisierung:
    • Linienmethode (FEM und BEM für den Raum)
  • ODE und DAE Zeitschrittlöser:
    • Implizite Methoden für steife Probleme (BDF)
    • Explizite Methoden für nicht-steife Probleme
  • Nichtlineare algebraische Systeme:
    • Gedämpfte Newton-Methoden
    • Double Dog-Leg
  • Lineare algebraische Systeme:
    • Direkter Löser für dichtbesetzte Matritzen: LAPACK
    • Direkte Löser für dünnbesetzte Matritzen: MUMPS, PARDISO, SPOOLES
    • Iterative Löser für dünnbesetzte Matritzen: GMRES, FGMRES, BiCGSTab, Konjugierte Gradienten
      • Vorkonditionierer: SOR, Jacobi, Vanka, SCGS, SOR Line/Gauge/Vektor, geometrisches Multigitter (GMG), algebraisches Multigitter (AMG), Auxiliary Maxwell Space (AMS), unvollständige LU-Zerlegung, Krylov, Domänenzerlegung
      • Alle Vorkonditionierer können potenziell als iterative Löser verwendet werden
  • Zusätzliche Diskretisierungsmethoden sind in Add-On-Produkten verfügbar, einschließlich Partikel- und Raytracing-Methoden

Erweiterte Visualisierungs- und Nachbearbeitungswerkzeuge für veröffentlichungsreife Modellierungsergebnisse

Zeigen Sie der Welt Ihre Ergebnisse. COMSOL Multiphysics® unterstützt leistungsstarke Visualisierungs- und Postprocessing-Tools, damit Sie Ihre Ergebnisse auf sinnvolle und ausgefeilte Weise präsentieren können. Sie können die integrierten Tools verwenden oder Ihre Visualisierungen mit abgeleiteten physikalischen Größen erweitern, indem Sie mathematische Ausdrücke in die Software eingeben. Daher können Sie nahezu jede beliebige Messgröße von Interesse in Bezug auf Ihre Simulationsergebnisse in COMSOL Multiphysics® visualisieren.

Zu den Visualisierungsfunktionen gehören Oberflächen-, Schnitt-, Isoflächen-, Schnittebenen-, Pfeil- und Stromlinien-Plots, um nur einige Plottypen zu nennen. Zur Auswertung von Ausdrücken, wie Integralen und Ableitungen, stehen eine Reihe von numerischen Nachbearbeitungswerkzeugen zur Verfügung. Sie können die Maximal-, Minimal-, Durchschnitts- und Integralwerte einer beliebigen Menge oder abgeleiteten Menge in Volumen, auf Oberflächen, entlang gekrümmter Linien und an Punkten berechnen. Post-Processing-Tools, die für bestimmte Bereiche der Technik und Wissenschaft spezifisch sind, wurden ebenfalls in viele der physikbasierten Module aufgenommen.

Exportieren von Ergebnissen und Erstellen von Berichten mit anderer Software

Sie können Daten exportieren und mit Werkzeugen von Drittanbietern bearbeiten. Numerische Ergebnisse können in Textdateien in den Formaten .txt, .dat und .csv sowie in das unstrukturierte VTK-Format exportiert werden. Mit LiveLink™ for Excel® können die Ergebnisse in das Dateiformat der Microsoft® Excel® Tabellenkalkulation exportiert werden (.xlsx). Bilder können in mehrere gängige Bildformate exportiert werden, während Animationen im WebM-Format und als animierte GIF-, Adobe® Flash®- oder AVI-Dateien exportiert werden können. Berichte, die das gesamte Simulationsprojekt zusammenfassen, können in das HTML-Format (.htm, .html) oder das Microsoft® Word® Format (.doc) exportiert werden.

Liste der Auswertungs- und Nachbearbeitungsfunktionen anzeigen

  • Visualisierung
    • Oberflächen-Plots
    • Isoflächen-Plots
    • Pfeil-Plots
    • Schnitte-Plots
    • Stromlinien-Plots
    • Kontur-Plots
  • Nachbearbeitung
    • Integration, Mittelwert, Maximum und Minimum beliebiger Größen über Volumen, Flächen, Kanten und Punkte
    • Benutzerdefinierte mathematische Ausdrücke einschließlich Feldvariablen, deren Ableitungen, räumliche Koordinaten, Zeit und komplexwertige Größen
    • Spezielle Nachbearbeitungs- und Auswertungstechniken sind in vielen der Physik-basierten Module enthalten
  • Import und Export
    • Text
    • Microsoft® Excel® .xlsx-Format
    • Bilder
    • Animationen
    • Netze
    • CAD-Formate
    • Und mehr
Ein Beispiel für die Verwendung der eingebauten Visualisierungstools in COMSOL Multiphysics. Der Schalldruckpegel in einem Fahrzeugschalldämpfer wurde in einem Oberflächendiagramm visualisiert (oben) und der Übertragungsverlust als eine Funktion der Frequenz wurde in einem 1D-Diagramm (unten) aufgetragen.

Schließen Sie mit Simulations-Apps die Lücken zwischen Analyse, Design und Produktion

In vielen Organisationen ist eine kleine Gruppe von Experten für numerische Simulation für eine viel größere Gruppe von Menschen zuständig, die in der Produktentwicklung oder Produktion arbeiten oder als Studenten physikalische Phänomene und Prozesse studieren. Um es dieser kleinen Gruppe zu ermöglichen, die viel größere Gruppe zu versorgen, enthält die Software COMSOL Multiphysics® Funktionen zum Erstellen von Simulations-Apps. Mit dem Application Builder können Simulationsexperten intuitive und sehr spezifische Benutzeroberflächen für ihre ansonsten allgemeinen Computermodelle erstellen — gebrauchsfertige benutzerdefinierte Apps.

Das allgemeine Modell kann als Ausgangspunkt für mehrere verschiedene Apps dienen, von denen jede eigene eingeschränkte Eingabe- und Ausgabeoptionen hat, die für eine bestimmte Aufgabe relevant sind. Apps werden auf einem Thin Client oder über einen Webbrowser ausgeführt und können Benutzerdokumentation, Prüfungen für Eingabebeschränkungen und vordefinierte Berichte auf Knopfdruck enthalten. Sie können Ihre fertigen Apps über das App-Management von COMSOL Server™ an Ihre Konstruktionsteams, Fertigungsabteilungen, Anlagenbetreiber, Testlabors, Kunden und Auftraggeber über Netzwerk- oder Webzugriff weltweit verteilen.

Ein Beispiel für ein Modell, das mit dem Model Builder in COMSOL Multiphysics erstellt wird. Ein Modell eines statischen Mischers wurde mit dem Model Builder in der Software COMSOL Multiphysics® erstellt.
Ein Beispiel für ein Modell, das mit dem Application Builder in COMSOL Multiphysics in eine Simulations-App umgewandelt wird. Das Modell des statischen Mischers wird mit dem Application Builder in COMSOL Multiphysics® in eine Simulations-App umgewandelt.
Ein Beispiel für eine Simulations-App, die mit der COMSOL-Software erstellt wurde. Die App Helical Static Mixer ist einsatzbereit. Selbst diejenigen, die keine Simulationskenntnisse haben, können die Mischeffizienz des Systems analysieren, indem sie die Anzahl und die Abmessungen der Schaufeln sowie die Fließeigenschaften und die Einlassgeschwindigkeit der Monomere auf einfache Weise variieren.

Nächster Schritt:
Eine Software Demonstration
anfordern

Jedes Geschäftsfeld und jeder Simulationsbedarf ist anders. Um zu beurteilen, ob die Software COMSOL Multiphysics® Ihren Anforderungen entspricht, sollten Sie sich mit uns in Verbindung setzen. Wenn Sie mit einem unserer Vertriebsmitarbeiter sprechen, erhalten Sie personalisierte Empfehlungen und vollständig dokumentierte Beispiele, die Ihnen dabei helfen, eine qualifizierte Bewertung treffen zu können. Sie werden außerdem bei der Auswahl der passenden Lizenzoption für Ihre Bedürfnisse unterstützt. Klicken Sie einfach auf die Schaltfläche "COMSOL kontaktieren", geben Sie Ihre Kontaktdaten sowie Ihre spezifischen Kommentare und Fragen ein und senden Sie diese ab. Sie erhalten innerhalb eines Arbeitstages eine Antwort von einem Vertriebsmitarbeiter.