COMSOL培训_1_Intro_XXXX0331

仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation中仿科技April1,2015COMSOLMultiphysics简介PCG部仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation省钱了！Comsol培训费，日均RMB350+，一个ppt约RMB100/人仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation软件名称的由来Matlab的一个Toolbox，用于解PDE方程后来Matlab拒绝支持3DPDE，Comsol独立出来有限元法FiniteElementMethod（FEM）实验室（LAB）2005年3.2软件改名为COMSOLMultiphysicsFEMLABFEMMATLAB仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation组内先驱张抗抗张光耀韩雪冰后续想上墙的要努力学习……仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation愿景为什么要学习ComsolMultiphysics？•WoS检索2010年以来Comsol相关的SCI论文数量：5507（15/03/31）。•研究结果可视化，从1D到3D。•虚拟的实验对象，电池，燃料电池，实验做完/寿命终结，仍然可以比较性能。•3D实体建模与MATLAB算法的实时链接。仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation•总部位于斯德哥尔摩•欧洲、印度和美国有16个办事处•数百名员工多物理场模拟的世界领先者中仿科技（CnTech）是中国大陆及港澳地区唯一合作伙伴仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation这些棘手问题遇到过么？•多物理场任意耦合•多维度之间进行耦合•专业软件中预置的应用模式不满足要求•求解域发生变形•参数随时间或解发生变化•特殊的后处理需求•二次开发•……传统CAE软件建模的问题仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation什么是多场耦合两种或多种物理现象之间相互影响电流温度分布材料属性改变焦耳热仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationMultiphysics多物理场仿真ElectromagneticFieldHeatTransferUserDedinedEquationsStructuralMechanicsAcousticsChemicalReactionsFluidFlow流体流动化学反应电磁自定义方程声学结构力学传热仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation多物理场仿真案例仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation无线装置辐射分析•手机天线发射的无线电波被人脑吸收•分析得到人脑对电磁波的吸收系数(SAR)大小1.电磁场2.生物组织传热物理现象仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation家庭影院设备•CAD模型导入•通过2D或3D模型全波段分析•分析扬声器周围声压级分布1.SPICE电路仿真2.电磁力分析3.直流分析4.结构变形5.声学物理现象仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation新能源反应器•燃料电池氢制备中的重整器结构1.CFD（流体流动）2.化学反应3.物质与能量传递物理现象仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationCOMSOLMultiphysics基于偏微分方程或常微分方程通过有限元算法实现多场耦合仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation•真正的多物理场–解决前沿的单物理场问题–任意多物理场耦合•简便易用–内置多种应用模式便于快速建模–图形化操作界面•开放灵活–自定义材料参数和函数–任意参数化–可以修改和添加方程•高性能运算–支持多核与多重处理器运算–支持集群并行运算COMSOLMultiphysics——完善的仿真平台仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationCOMSOL桌面•模型库支持部分存储的案例模型-可轻松进入更多教学模型，而不占用宝贵的硬盘空间-使用模型库更新下载大量教学模型和新模型.•直接从设定窗口控制求解在内存中的存储以及进程数量•在空间维度上排序物理设定为域、边界、边以及点•在设定窗口使用新的易于使用的按钮布局更新GUI布局仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation5.0最新界面仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation建模流程•选择物理场-告诉软件分析问题中包含哪些物理现象•CAD绘图-软件自带CAD绘图、导入CAD模型•指定分析条件-指定材料、输入、输出选项-指定边界条件•网格-结构化或非结构化网格•求解-稳态、瞬态、特征频率、参数化扫描分析-直接、迭代求解器•后处理-图像化显示关心位置的数值大小-对数据集进行积分、通量、受力等函数计算-生成报告仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation建模步骤-几何•使用COMSOLMultiphysics的内置建模工具.•导入和修复CAD格式文件(STEP,IGES,SAT,Parasolid,...).•从第三方软件导入图像.•从文本文档导入数据.绘制或导入几何模型仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationCAD导入模块•支持的CAD格式-Parasolid(.x_t,.x_b)-SAT(.sat,.sab)-STEP(.step,.stp)-IGES(.igs,.iges)-AutodeskInventorpart(.ipt)-AutodeskInventorassembly(.iam)-Pro/ENGINEER(.prt,.asm)-SolidWorks(.sldprt,.sldasm)•实时连接SolidWorks,AutoDeskInventor,和Pro/ENGINEER-支持模型几何的双向调用•每种对于CAD的LiveLink都包含CAD导入模块仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation建模步骤——材料&参数设定•定义材料参数:–常数–函数表达式–测得数据(如Excel表单)–应用COMSOLMultiphysics的内置材料库–材料库里包含近2500种材料.•各种应用模式有它们各自的材料和边界设定.设定材料参数和边界条件仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation建模步骤——网格剖分•应用COMSOLMultiphysics的工具创建网格.•支持导入Nastran格式的网格文件.生成网格仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation自动和交互式网格划分自由剖分四面体网格边界层映射扫掠混合自适应仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation建模步骤——求解•求解器类型:–直接–迭代–分离–多重格点•求解类型:–稳态–瞬态–参数–更多…•处理器支持:–多核–集群求解仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation建模步骤——可视化和结果•图像–面图–箭头标示–流线–粒子追踪–线图–体积图–切面–等值面•动画•图表•数据(例如Excel)•综合报告结果可视化仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationCOMSOLMultiphysics架构仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationCOMSOLMultiphysics模块简介喷气发动机涡轮叶片温度场和应力分布仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationAC/DC模块•电容器•电感器•电动机&发电机•电阻、感应加热•SPICE电路与场模拟•电磁兼容（EMC）X射线高压电机电磁场分布AC/DC模块的功能涵盖了静电场、静磁场、直流交流电磁，以及与其它物理场的无限制耦合。仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationRF模块•天线、波导（热力效应）•微波、射频加热•生物加热•等离子激光•超材料•海洋探测•输电线路用于模拟射频、微波和光学工程中电磁波在结构内部和周围的传播，该结构可以是金属、电介质、旋磁，甚至是具有工程特性的超材料6GHz贴片天线仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationMEMS模块•谐振器•制动器•传感器•压电设备•加速计•换能器•体声波和面内声波设备模拟微尺度器件和影响它行为的各种物理现象多物理场耦合：结构力学、压电效应、静电场、微流动、电流体、化学反应仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation等离子体涵盖流体力学、化学反应工程、物理动力学、热量传递、质量运移，电磁学等众多学科研究等离子体的产生机理和过程•照明•等离子体显示板•有害气体破坏•等离子源•蚀刻技术•半导体工艺感应耦合等离子体模型仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation传热模块传导、对流以及辐射的通用应用模式•与传热有关的各种领域•无限元方法模拟非限制域温度感应器仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation结构力学•线性和非线性的应力应变分析•热应力和热应变•弹塑性和超弹性•接触分析和摩擦•屈服•粘弹性，粘塑性和蠕变•压电效应球形轴承及密封圈应力分布专门用来计算结构的受力及变形情况基于材料破坏临界面理论，对结构进行高、低循环疲劳分析和多轴疲劳分析