Die wichtigsten Neuigkeiten in COMSOL Multiphysics® Version 5.4

COMSOL Multiphysics® Version 5.4 enthält neue Modellierungstools, wichtige Leistungssteigerungen, ein neues Composite Materials Module und COMSOL Compiler™ zur Erstellung von Standalone Apps und Digitalen Zwillingen. Mit dem COMSOL Compiler™ können mit dem Application Builder erstellte Apps als ausführbare Dateien kompiliert und verteilt werden, die von jedem ohne Lizenzdatei-Einschränkungen verwendet werden können.

Neues Produkt: COMSOL Compiler™

Neues Produkt: Composite Materials Module

Das neue Composite Materials Module ermöglicht die Modellierung von Verbundlaminaten durch eine Reihe von Vor- und Nachbearbeitungswerkzeugen für Strukturen mit Dutzenden oder Hunderten von Schichten. Durch die Kombination des Composite Material Module mit neuen Funktionen für solche Schichten, die im Heat Transfer Module und im AC/DC Module verfügbar sind, können Anwender Multiphysik-Analysen in Verbundwerkstoffen durchführen, wie z.B. Joulesche Erwärmung in Kombination mit thermischer Ausdehnung.
Eine Analyse einer laminierten Windturbinenschaufel aus Verbundwerkstoff. Eine laminierte Verbundwerkstoff-Windturbinenschaufel, die mit dem neuen Composite Materials Module analysiert wurde. Eine laminierte Verbundwerkstoff-Windturbinenschaufel, die mit dem neuen Composite Materials Module analysiert wurde.

Zusammenfassung Kernfunktionalitäten

Die grundlegenden Funktionsverbesserungen der COMSOL Multiphysics® Software beinhalten mehrere Features, um Ihr Modell besser zu organisieren. Sie haben die Möglichkeit, Parametersätze in einem Modell mit mehreren Parameterknoten zu organisieren, sowie die Möglichkeit, parametrische Sweeps über mehrere Parametersätze durchzuführen. Darüber hinaus können Sie die meisten beliebigen Model Builder-Knoten in Gruppen organisieren und Geometriemodellen basierend auf Selektionen benutzerdefinierte Farbschemata zuweisen. Zu den verschiedenen Leistungssteigerungen gehört ein neues Speicherverteilungskonzept, das zu Berechnungen führt, die im Betriebssystem Windows® für Computer mit neueren Prozessoren mit mehr als 8 Prozessorkernen um ein Vielfaches schneller sind.
Ein Beispiel für die Verwendung von farbigen Markierungen in einem großen 3D-Modell. Farben, die auf die Auswahlen in einem Induktionsmotor angewendet werden, erleichtern die Navigation in diesem großen 3D-Modell. Farben, die auf die Auswahlen in einem Induktionsmotor angewendet werden, erleichtern die Navigation in diesem großen 3D-Modell.

Zusammenfassung Elektromagnetik

Für die Modellierung der Elektromagnetik verfügt das AC/DC Module über eine neue Teilebibliothek mit vollparametrischen und einsatzbereiten Spulen und Magnetkernen. Ebenso erweitert das RF Module die Hochfrequenz-Materialbibliothek um neue Substratmaterialien zur Modellierung von gedruckten Hochfrequenz-, Mikrowellen- und Millimeterwellenschaltungen. Das Ray Optics Module verfügt über verbesserte Modellierungswerkzeuge für die strukturthermisch-optische Leistungsanalyse (STOP). Schließlich bringt das Semiconductor Module eine neues Schrödinger-Poisson Gleichung Multiphysik-Interface für die Verbindung mit dem Elektrostatik Interface.

Ein Petzval-Linsenmodell mit STOP-Analysewerkzeugen im Ray Optics Module. Ein neues Petzval-Linsen-Tutorialmodell veranschaulicht die verbesserte Funktionalität der STOP-Analyse im Ray Optics Module. Ein neues Petzval-Linsen-Tutorialmodell veranschaulicht die verbesserte Funktionalität der STOP-Analyse im Ray Optics Module.

Zusammenfassung Strukturmechanik und Akustik

Das Structural Mechanics Module verfügt über neue Werkzeuge zur Analyse des Schockansprechverhaltens, wobei zwei neue Modelle die Funktionalität demonstrieren. Mit dem Nonlinear Structural Materials Module und dem Geomechanics Module können Sie nun durch Rissbildung hervorgerufene Schäden in spröden Materialien modellieren. Die Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) wurde dem Multibody Dynamics Module hinzugefügt, um Fragestellungen zu untersuchen, bei denen ein Bewegungsmechanismus mit einem Fluid interagiert. Im Acoustics Module erleichtert eine neue Port Randbedingung die Berechnung von akustischen Übertragungs- und Einspeiseverlusten, und eine neue nichtlineare Westervelt Option ermöglicht die Modellierung der Druckakustik mit hohen Schalldruckpegeln.
Ein Modell einer Mechanik, die in eine Flüssigkeit eingetaucht ist. Die Schließbewegung und die fluidinduzierte Vorwärtsbewegung einer in eine Flüssigkeit eingetauchten Mechanik unter Verwendung neuer Modellierungswerkzeuge, die im Multibody Dynamics Module verfügbar sind. Magenta-Pfeile zeigen strukturelle Geschwindigkeiten an und rote Pfeile zeigen Fluidgeschwindigkeiten. Die Oberfläche wird durch Druck eingefärbt. Die Schließbewegung und die fluidinduzierte Vorwärtsbewegung einer in eine Flüssigkeit eingetauchten Mechanik unter Verwendung neuer Modellierungswerkzeuge, die im Multibody Dynamics Module verfügbar sind. Magenta-Pfeile zeigen strukturelle Geschwindigkeiten an und rote Pfeile zeigen Fluidgeschwindigkeiten. Die Oberfläche wird durch Druck eingefärbt.

Zusammenfassung Strömung und Wärmetransport

Das CFD Module bringt zwei wichtige Neuerungen mit sich: die Möglichkeit, Large Eddy Simulationen (LES) zu modellieren und ein komplett überarbeitetes Set von Modellierungswerkzeugen für Mehrphasenströmungen, einschließlich eines brandneuen FSI-Interface für Mehrphasenströmungen. Zusätzlich wurden dem Pipe Flow Module Multiphysik-Funktionen mit einem neuen Pipe Connection Multiphysik-Interface hinzugefügt, um eine Verbindung zu einphasigen Strömungs-Interfaces herzustellen. Eine neue Wärmestrahlungsmethode im Heat Transfer Module ermöglicht diffuse Spiegelreflexionen und semitransparente Oberflächen, und Sie können die Wärmeübertragung in dünnschichtigen Strukturen modellieren.

Eine Simulation eines zylindrischen Behälters mit einem sich bewegenden Hindernis auf der Oberfläche. Level Set-Simulation eines zylindrischen Behälters mit einem Hindernis, das sich an der Flüssigkeitsoberfläche hin und her bewegt, um die neuen FSI-Fähigkeiten für Mehrphasenströmungen im CFD Module zu demonstrieren. Level Set-Simulation eines zylindrischen Behälters mit einem Hindernis, das sich an der Flüssigkeitsoberfläche hin und her bewegt, um die neuen FSI-Fähigkeiten für Mehrphasenströmungen im CFD Module zu demonstrieren.

Zusammenfassung Chemie und Elektrochemie

Für Anwender des Chemical Reaction Engineering Module gibt es ein überarbeitetes Thermodynamik Interface und eine neue App, die die Gasphasenumwandlung von Ethylen in Ethanol modelliert. Für die elektrochemische Modellierung bietet das Batteries & Fuel Cells Module ein neues Werkzeug zur Erstellung von vereinfachten Batteriemodellen und die Benutzer des Corrosion Module können das Level Set Mehrphasenströmungsinterface verwenden.

Die Reaction Equilibrium Modeling App. Die Reaction Equilibrium App ist als Lehrmittel konzipiert, um sowohl ein Verständnis der Dynamik des chemischen Gleichgewichts zu vermitteln als auch zu zeigen, wie man quantitative Ergebnisse für die Gleichgewichtszusammensetzung berechnet. Die Reaction Equilibrium App ist als Lehrmittel konzipiert, um sowohl ein Verständnis der Dynamik des chemischen Gleichgewichts zu vermitteln als auch zu zeigen, wie man quantitative Ergebnisse für die Gleichgewichtszusammensetzung berechnet.

Liste der Release Highlights Updates

Kernfunktionalität

  • Neues Produkt: COMSOL Compiler™
  • Mehrere Parameter Knoten im Model Builder
  • Gruppieren von Model Builder-Knoten
  • Einfärben von Modellgebieten
  • Schnellere Lösungszeiten unter Windows®

Elektromagnetik

  • Voll parametrische und einsatzbereite Teile für Spulen und Magnetkerne
  • Elektrische Ströme und Joulesche Erwärmung in dünnen, geschichteten Strukturen
  • Mehr als 40 neue Substratmaterialien für gedruckte Hochfrequenz-, Mikrowellen- und Millimeterwellenschaltungen
  • Neue Randbedingungen für dünne Metallschichten und Antireflexionsbeschichtungen
  • Schrödinger-Poisson Gleichung Interface for Halbleitersimulationen
  • Neue und aktualisierte Teilebibliothek für die Strahlenoptik
  • Leistungsstärkere STOP-Analyse
  • Optische Dispersionsmodelle für die Strahlenoptik

Strukturmechanik und Akustik

  • Composite Materials Module
  • Schockantwortspektrumanalyse
  • Materialaktivierung für die additive Fertigung
  • Mikrostrukturmodellierung auf Basis von Einheitszellen
  • Asymmetrische Schalen
  • Soft connectors
  • FSI für Schalen, Membranen, Strukturbaugruppen und Mehrkörperdynamik
  • Mullins-Effekt für Gummi
  • Schadensmodelle für spröde Materialien wie Beton
  • Akustische Ports
  • Nichtlineare akustische Westervelt-Berechnungen

Fluidströmung und Wärmeübertragung

  • Large Eddy Simulation (LES)
  • FSI für Mehrphasenströmung
  • Neue Phasentransportmodelle für freie und poröse Medienströme
  • Mehrphasenströmung in porösen Medien
  • Aktualisierte Euler-Euler-, Level-Set- und Mischungsmodellformulierungen
  • Neue nicht-newtonsche Fluidmodelle
  • Wärmestrahlung mit diffus reflektierenden Reflexionen und semitransparenten Oberflächen
  • Oberflächenstrahlung mit beliebiger Anzahl von Spektralbändern
  • Lichtdiffusionsgleichung
  • Wärmeübertragung in dünnen, geschichteten Strukturen

Chemie

  • Aktualisiertes Thermodynamik -Interface
  • Gleichgewichtsreaktionen bei der Maxwell-Stefan-Diffusion
  • Die Multiphysik-Kopplung Reacting Flow ist nun für das Interface Transport of Diluted Species verfügbar
  • Vereinfachte Modelle für Batterien
  • Randbedingungen für Membranen, z.B. für die Elektrodialyse

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