COMSOL发布了5.6的新版本 并推出了四个新模块

汽车起重机 3年前 ( 2020-12-17 23:07:14 ) 0条评论
摘要: Comsol multiphysics版带来了速度更快、内存要求更低的求解器、高效的CAD装配处理功能、切割平面工具、模拟应用布局模板和四个新模块:燃料电池和电解槽、Simu...

Comsol multiphysics版带来了速度更快、内存要求更低的求解器、高效的CAD装配处理功能、切割平面工具、模拟应用布局模板和四个新模块:燃料电池和电解槽、Simulink的LiveLink、聚合物流动和气液特性模块。

美国马萨诸塞州伯灵顿(2020年11月11日)行业领先的多物理场模拟、应用程序设计和部署软件解决方案提供商COMSOL公司发布了全新版本的COMSOL Multiphysics软件5.6。新版本为多核和集群计算提供了更快的计算速度和更低的内存要求的求解器,更高效的CAD装配处理功能,模拟应用布局模板,以及一系列图像功能,包括裁剪平面、材质渲染和部分透明视图。这四个新模块进一步扩展了COMSOL Multiphysics软件的建模功能,用户可以更高效地处理燃料电池和电解槽、聚合物流动、控制系统和高精度流体问题。

使用“聚合物流动模块”模拟狭缝涂布过程。与其他流体分析类似,这种情况也大大受益于Comsol Multiphysics版的求解器性能改进。

运行速度更快、内存要求更低的求解器在5.6的新版本中,求解器的性能得到了很大的提高,尤其是对于有百万自由度的大型模型。“在5.6版本中,我们改进了代数多重网格和区域分解求解器技术。基本上所有使用这些解算器的模型都会受益,性能可以提高高达30%;在集群计算中,功能提升的效果更明显,运行时间和内存需求一般提升20%-50%。对于计算流体动力学分析,我们改进了速度-压力耦合预处理程序,并增加了一个新的预处理程序来解耦这些变量的更新。由于这些改进,瞬态计算流体动力学模型的运行时间可以减少近50%。”COMSOL开发团队的solver产品经理Jacob Ystrom评论道。在新版本中,一些粘弹性结构问题的分析速度提高了10倍;基于新的边界元法算法,用户可以处理汽车、声纳等应用场景中的大规模声场分析。

采用新的边界元法计算潜艇目标强度。在这种情况下,计算了距离潜艇100 m的水中频率为1.5 kHz的散射场的声压级。

裁剪平面工具、几何装配处理功能改进和应用布局模板使用裁剪平面工具,用户可以轻松选择复杂计算机辅助设计模型中的边界和域。此外,新增的图形功能还包括部分透明的视图效果,以及使用导入的图像可视化结果的功能。金属和其他材料的渲染可以与结果的可视化混合,并具有环境反射的效果,提供更真实的场景。新版本对大型几何装配体的加工功能进行了改进,几何实体的加工更加稳定,用户更容易检测装配体之间的间隙和重叠。App developer中新增的App布局模板可以快速直观的帮助用户创建布局合理的用户界面。

comsol multiphysics版中的电机模拟案例可以轻松访问模型的内部结构,并使用裁剪平面为模型设置材料和负载。

用于分析燃料电池和电解槽、聚合物流量、控制系统和流体性质的新产品增加了四个新模块,进一步扩展了COMSOL Multiphysics的建模功能。用户可以更有效地模拟燃料电池和电解槽、聚合物流、控制系统和流体混合物。

“燃料电池和电解槽模块”为氢气技术领域的工程师提供了一种研究电能转换和储存的新工具。COMSOL公司的电化学产品经理亨里克埃克斯特伦说:“我们了解氢经济的发展潜力,以及了解和优化现有电解池工艺的潜在需求。凭借这一新产品,我们可以为汽车、可再生能源、氢技术和电化学加工行业的用户提供最先进的建模和仿真工具。”在版本5.6中,原“电池和燃料电池模块”保留了其原有功能,并更名为“电池模块”。当用户将软件升级到5.6版本时,原来的“电池和燃料电池模块”将自动更新为“电池模块”。

“聚合物流动模块”可用于模拟和优化粘弹性和非牛顿流体,通常涉及聚合物、食品、制药、化妆品、家用产品和精细化工行业。除了提供先进的流变模型,该模块还支持使用两相流来跟踪自由表面。

“气液属性模块”用于计算气体、液体及其混合物的属性,为涉及气液混合物的声学、流体和传热分析带来更真实、更准确的结果。

控制系统工程师可以使用LiveLink for Simulink产品实现COMSOL Multiphysics和Simulink之间的协同仿真。

使用“燃料电池和电解槽模块”来分析聚合物电解质膜水电解槽,气体的体积分数如图所示。

附着在叠片铁芯、寄生电感、快速端口扫描和射线散射“AC/DC模块”上的材料库已经扩展为Bomatec提供的322种磁性材料,包括多种类型的永磁体(如NdFeB、SmCo和AlNiCo),材料数据中提供了与电磁场和温度相关的材料特性。新版“交流/DC模块”进一步提供了提取L矩阵计算寄生电感的专用工具,对于印刷电路板设计非常重要;此外,新版本的5.6还提供了一个新的非线性材料模型来模拟电机和变压器中的叠片铁芯损耗。

“射频模块”和“波动光学模块”为端口扫描提供了新的选择,为所有S参数、透射系数和反射系数矩阵提供了更快的计算速度。对于超材料或等离子体基元中的周期性结构,新版本为透射波和反射波的计算和可视化提供了更方便的极化图工具。在新版本中,“光线光学模块”可以更快地计算光线追迹,还提供了分析表面粗糙度引起的表面散射、体积域粒子引起的瑞利散射和米氏散射的专用工具。

在工作在毫米波5G波段的级联腔滤波器的热-机械耦合情况下,该图显示了部分透明的新视图功能。

新版本的瞬态接触、磨损和裂纹建模为“结构力学模块”和“微机电系统模块”的用户提供了机械接触功能,可用于模拟结构分析中的瞬态冲击问题。“结构力学模块”还为接触分析提供了一种新的工具,用于分析涉及动态材料去除的机械磨损问题;新增的裂纹建模工具可以计算J积分和应力强度因子,并基于相场法模拟裂纹扩展。用户还可以在实体中嵌入低维元素来模拟钢筋,如锚、钢筋和钢丝网。

“复合材料模块”用于分析多孔材料弹性效应的功能得到扩展,可用于分析层状土壤、纸板、纤维增强塑料、层压板和夹层板等应用场景中的复合材料壳体结构。

在微机电系统模块中,在非线性多物理场材料模型中加入了铁电弹性模型,可以用来模拟压电材料中的迟滞和极化饱和等非线性效应。该功能也可以通过将交流/DC模块与结构力学模块或声学模块耦合来实现。

高尔夫铁杆击打高尔夫球的瞬态接触仿真。

在新版非线性声学、机械端口和房间声学分析中,“声学模块”的用户可以分析移动设备扬声器中由热粘性效应和高强度超声波引起的失真。为了解决超声传感和无损检测中超声弹性波的传播问题,结构力学模块、声学模块和微机电系统模块中的新型机械端口工具大大简化了振动路径和机械反馈分析的操作。射线声学增加了房间声学指标,包括混响时间、清晰度和清晰度,声学工程师可以利用这些指标来改善房间和音乐厅的音质设计。

声速和热扰动的模拟结果显示了压力波与网格结构相互作用产生的旋涡脱落。这种非线性热粘性声学效应在高保真移动设备扬声器的分析中具有重要意义。

非等温多相流、浅水方程和表面热辐射属性“CFD模块”和“传热模块”增加了模拟分离和分散混合多相流的强大工具,用户可以轻松同时考虑自由表面和分散多相流,例如研究数百万个突破自由表面的小气泡。多相流非等温混合模型的新界面可用于研究沸腾等相变现象。“多孔介质流动模块”和“传热模块”中新增的多孔介质传递接口将水蒸气的扩散和对流与液态水的对流和毛细流动耦合起来,可用于处理湿度的两相传递。粒子跟踪模块增加了模拟液滴蒸发的新功能,对于了解传染病传播和一系列工业过程非常重要。

水文研究领域的用户将受益于计算流体力学模块中新的浅水方程模拟功能。浅水方程常用于海洋学和大气应用,以预测海啸影响、污染、海岸侵蚀和极地冰盖融化。

“传热模块”中的面对面辐射增加了与辐射入射方向相关的表面属性设置,可用于更准确地模拟太阳能电池板被动冷却等应用中表面对热辐射方向敏感的问题。新的半透明表面函数可以指定外部辐射强度,可以用来将玻璃表面设置为介质辐射区域的外部边界,可以考虑表面扩散或镜面透射后的入射强度。

腐蚀素材库和新版自动反应平衡中新增的“腐蚀模块”素材库包括270多种材料的极化曲线。化学反应工程模块增加了一个计算化学计量系数的自动反应平衡工具,以及三个预定义的干燥空气、湿空气和水蒸气混合物的热力学系统。化学反应工程模块中新增的反应颗粒床界面,通过定义催化剂颗粒中极小孔的微观尺度和颗粒间大孔的宏观尺度(双峰孔结构),可以对固定床反应器进行多尺度建模。

兼容性COMSOL Multiphysics、COMSOL Server、COMSOL Compiler软件产品支持以下操作系统:Windows、Linux、macOS。Windows操作系统支持App开发者工具。