comsol multiphysics仿真軟件，非常實(shí)用的cad操作工具，該軟件能夠用多物理場(chǎng)仿真帶來(lái)精確的分析結(jié)果，建模工作流程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，基于方程建模擁有更多優(yōu)秀建模功能，幾何建模操作更便捷，掃描優(yōu)化更快，數(shù)值報(bào)告更精確。有需要的朋友們，歡迎來(lái)旋風(fēng)軟件園下載哦！

comsol軟件簡(jiǎn)介

COMSOLMultiphysics?是一種通用軟件平臺(tái)，基于先進(jìn)的數(shù)值方法，用于建模和模擬基于物理的問(wèn)題。使用COMSOL Multiphysics，您將能夠解釋耦合或多物理現(xiàn)象。有超過(guò)30種附加產(chǎn)品可供選擇，您可以使用專用物理接口和工具進(jìn)一步擴(kuò)展仿真平臺(tái)，用于電氣，機(jī)械，流體流動(dòng)和化學(xué)應(yīng)用。其他接口產(chǎn)品將您的COMSOL Multiphysics仿真與技術(shù)計(jì)算，CAD和ECAD軟件連接起來(lái)。

使用COMSOL Multiphysics，您可以輕松地將一種物理類型的傳統(tǒng)模型擴(kuò)展為多物理場(chǎng)模型，同時(shí)解決耦合物理現(xiàn)象。更重要的是，獲得這種力量并不需要深入了解數(shù)學(xué)或數(shù)值分析。

軟件特色

使用“ECAD 導(dǎo)入模塊”，可以將 ECAD 文件導(dǎo)入 COMSOL Multiphysics，并將二維布局轉(zhuǎn)換為適合仿真的三維幾何。為了滿足 MEMS 和 IC 仿真需求，“ECAD 導(dǎo)入模塊”支持 GDSII 格式。為支持開發(fā) PCB，可以導(dǎo)入 ODB++?、ODB++(X) 和 NETEX-G 文件格式。NETEX-G 格式是同名程序的原生格式，可用于從 Gerber 布局和鉆孔文件中提取特殊絲網(wǎng)的連接金屬跡線，在將 PCB 設(shè)計(jì)發(fā)送給制造部門時(shí)應(yīng)用非常廣泛。

“CAD 導(dǎo)入模塊”支持導(dǎo)入各種不同的文件格式，包括 Parasolid? 和 ACIS? 格式，以及 STEP 和 IGES 等標(biāo)準(zhǔn)格式。

“材料庫(kù)”包含 2500 多種材料的材料屬性值和函數(shù)，每種材料都具有多達(dá) 24 個(gè)關(guān)鍵材料屬性。

“優(yōu)化模塊”提供的優(yōu)化工具可與現(xiàn)有的任何 COMSOL Multiphysics 產(chǎn)品結(jié)合使用?！皟?yōu)化模塊”是一個(gè)通用接口，用于定義目標(biāo)函數(shù)、指定設(shè)計(jì)變量、設(shè)置約束，然后使用多個(gè)內(nèi)置的優(yōu)化求解器進(jìn)行求解。

借助 LiveLink? for solidworks?，可以將 COMSOL Multiphysics 分析功能與 SOLIDWORKS? 相結(jié)合，在 SOLIDWORKS? 建模環(huán)境中集成 COMSOL Multiphysics 的各項(xiàng)功能，用于三維 CAD 設(shè)計(jì)。

LiveLink? for Revit? 提供的功能可以在用于“建筑信息模型”(BIM) 的 autodesk Revit? Architecture 建筑設(shè)計(jì)軟件與 COMSOL Multiphysics 之間同步建筑設(shè)計(jì)。您可以將同步操作配置為根據(jù) Revit 設(shè)計(jì)為選定的房間自動(dòng)創(chuàng)建幾何對(duì)象。房間邊界元素（例如墻壁和屋頂）及其他單元（例如門、窗或家具）的幾何對(duì)象也可以在同步期間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同步的單元會(huì)自動(dòng)添加到選擇中，以便在 COMSOL App 中定義材料或邊界設(shè)置時(shí)使用。

LiveLink? for solidedge/ target=_blank class=infotextkey>solid edge? 是一個(gè)功能強(qiáng)大的平臺(tái)，可以將多物理場(chǎng)仿真集成到三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作流程中。Solid Edge? 是一個(gè)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以幫助您改進(jìn)設(shè)計(jì)并使設(shè)計(jì)過(guò)程更加高效。通過(guò)將 Solid Edge 三維設(shè)計(jì)與 COMSOL Multiphysics 中的仿真功能相結(jié)合，可以對(duì)物理設(shè)計(jì)及其在實(shí)際工作環(huán)境中的性能進(jìn)行可視化并加以優(yōu)化。

軟件功能

一、多物理場(chǎng)仿真帶來(lái)精確的分析結(jié)果

工程仿真成功的關(guān)鍵往往取決于是否能夠開發(fā)出通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的模型，以取代傳統(tǒng)單純依靠實(shí)驗(yàn)和原型的方式，同時(shí)能夠從更深層面上理解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和流程，為之后的設(shè)計(jì)改進(jìn)積累，打下基礎(chǔ)。與實(shí)驗(yàn)或原型測(cè)試相比，建模仿真可以幫助開發(fā)人員更快、更有效、更精確地優(yōu)化產(chǎn)品和過(guò)程。

對(duì)于comsol multiphysics用戶來(lái)說(shuō)，建模不再受制于其他仿真軟件常常存在的各種限制，用戶可以自由控制模型的各個(gè)方面。軟件支持將任意數(shù)量的物理場(chǎng)現(xiàn)象耦合在一起，不僅如此，您還可以直接在圖形用戶界面（GUI）使用方程和表達(dá)式來(lái)輸入用戶自定義參數(shù)，以傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)，甚至是完全無(wú)法實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)造性方式來(lái)進(jìn)行仿真。

精確的多物理場(chǎng)模型能夠考慮各種可能的工況和相關(guān)的物理效應(yīng)，能夠幫助您理解、設(shè)計(jì)和優(yōu)化真實(shí)工作條件下的產(chǎn)品和過(guò)程。

二、統(tǒng)一的建模工作流程

使用comsol multiphysics建模意味著，您可以在一個(gè)軟件環(huán)境中，任意地切換電磁學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、聲學(xué)、流體流動(dòng)、傳熱和化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，或通過(guò)偏微分方程組建模的任何其他物理場(chǎng)等多個(gè)仿真。您還可以在單個(gè)模型中將這些領(lǐng)域的物理現(xiàn)象進(jìn)行組合。COMSOL Desktop用戶界面為您提供了完整的仿真環(huán)境和始終一致的建模工作流程，無(wú)論您想要分析和開發(fā)哪種類型的設(shè)計(jì)或過(guò)程，都可以遵循同樣的建模流程。

三、幾何建模和 CAD 軟件接口

1、操作、序列和選擇

comsol multiphysics的核心功能提供了豐富的幾何建模工具，支持通過(guò)實(shí)體對(duì)象、表面、曲線和布爾操作等來(lái)創(chuàng)建零件。您可以通過(guò)操作序列來(lái)創(chuàng)建幾何實(shí)體，序列中的每個(gè)操作都可以輸入控制參數(shù)，方便您在多物理場(chǎng)模型中輕松地進(jìn)行編輯和參數(shù)化求解。幾何模型中的定義與其相應(yīng)的物理場(chǎng)設(shè)置之間相互關(guān)聯(lián)，這意味著只要幾何模型發(fā)生變化，軟件便會(huì)自動(dòng)將此變化反應(yīng)到所有與其關(guān)聯(lián)的模型設(shè)置中。

您可以將幾何模型中的材料域或表面等幾何實(shí)體進(jìn)行分組，創(chuàng)建不同的選擇，并在定義物理場(chǎng)、劃分網(wǎng)格以及后處理等后續(xù)操作中使用這些選擇。不僅如此，您還可以通過(guò)一系列操作來(lái)創(chuàng)建參數(shù)化幾何零件（包括相關(guān)選擇），然后將它們存儲(chǔ)到“零件庫(kù)”中，以便在多個(gè)模型中重復(fù)使用。

2、導(dǎo)入、修復(fù)、特征修復(fù)和虛擬操作

CAD 導(dǎo)入模塊和 ECAD 導(dǎo)入模塊 支持將所有標(biāo)準(zhǔn) CAD 和 ECAD 文件導(dǎo)入到 COMSOL Multiphysics 中。設(shè)計(jì)模塊進(jìn)一步擴(kuò)展了 COMSOL Multiphysics 的幾何操作功能?！癈AD 導(dǎo)入模塊”和“設(shè)計(jì)模塊”均支持對(duì)幾何模型執(zhí)行修復(fù)和特征去除操作。軟件也支持對(duì)表面網(wǎng)格模型（如 STL 格式）的導(dǎo)入，用戶還可以通過(guò) COMSOL Multiphysics 中的后續(xù)操作將其轉(zhuǎn)換為幾何對(duì)象。與幾何序列中的其他操作類似，導(dǎo)入操作也可以與選擇和其它相關(guān)操作結(jié)合使用，以執(zhí)行參數(shù)化和優(yōu)化分析。

作為特征去除和修復(fù)功能的備選方案，COMSOL軟件還支持一些“虛擬操作”。對(duì)于如長(zhǎng)條面和小面等這些幾何特征，建模時(shí)包含它們通常并不提高仿真精度，虛擬操作可以用于去除這些幾何特征對(duì)網(wǎng)格的影響。與特征去除功能不同的是，虛擬操作可以在不改變幾何的曲率或保真度的情況下，生成更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)格。

四、眾多預(yù)置接口和功能，支持基于物理場(chǎng)建模

COMSOL軟件提供了一系列預(yù)定義的物理場(chǎng)接口，用于模擬各種物理現(xiàn)象，其中包括了很多常見的由多個(gè)物理場(chǎng)共同作用引起的現(xiàn)象。物理場(chǎng)接口是專門針對(duì)特定科學(xué)或工程領(lǐng)域問(wèn)題建模的用戶界面，用戶在其中可以自由設(shè)定模型的各個(gè)方面 - 從參數(shù)定義、離散化，到分析和求解結(jié)果。

當(dāng)選定某個(gè)特定的物理場(chǎng)接口后，軟件會(huì)給出相應(yīng)的研究類型供用戶選擇，例如瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)求解。除此之外，軟件還會(huì)自動(dòng)推薦合適的數(shù)值離散化方法、求解器設(shè)置，以及對(duì)應(yīng)于該物理現(xiàn)象的可視化和后處理圖表。用戶還可以對(duì)物理場(chǎng)接口進(jìn)行自由組合，用來(lái)描述涉及多種物理現(xiàn)象的復(fù)雜過(guò)程。

comsol multiphysics平臺(tái)軟件預(yù)置了大量的核心物理場(chǎng)接口，涉及固體力學(xué)、聲學(xué)、流體流動(dòng)、傳熱、化學(xué)物質(zhì)傳遞和電磁學(xué)等諸多領(lǐng)域。COMSOL產(chǎn)品庫(kù)中包含的附加模塊提供了豐富的專業(yè)用戶界面，擴(kuò)展了軟件在相應(yīng)領(lǐng)域的建模功能，是對(duì)軟件核心建模功能的有力補(bǔ)充。

五、基于方程建模帶來(lái)靈活、透明的建模功能

要想真正推動(dòng)科學(xué)與工程研究及創(chuàng)新，軟件工具僅提供一成不變的工作環(huán)境是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。理想的軟件應(yīng)該直接在用戶界面中提供模型定義，并支持用戶根據(jù)數(shù)學(xué)方程進(jìn)行定制。COMSOL Multiphysics的功能應(yīng)運(yùn)而生，完全具備這種級(jí)別的靈活性，在生成數(shù)值模型之前，其內(nèi)置的方程編譯器可以先快速地編譯表達(dá)式、方程及其他數(shù)學(xué)描述。軟件支持在物理場(chǎng)接口中添加和定制表達(dá)式，用戶可以將這些表達(dá)式自由耦合，從而模擬多物理場(chǎng)現(xiàn)象。

豐富的定制功能不僅限于此。借助“物理場(chǎng)開發(fā)器”，您還可以根據(jù)自己的方程來(lái)創(chuàng)建新的物理場(chǎng)接口，并在之后的建模工作中調(diào)用和修改這些接口，也可以將其分享給其他同事。

六、自動(dòng)和手動(dòng)網(wǎng)格剖分

根據(jù)物理場(chǎng)的類型或多物理場(chǎng)組合，COMSOL Multiphysics提供了多種模型離散化和網(wǎng)格剖分方面的方法供您選擇。離散化方法主要是基于有限元方法（相關(guān)方法的完整列表，請(qǐng)參見本頁(yè)的求解器一節(jié)），而通用的網(wǎng)格剖分算法可以使用相應(yīng)的單元類型來(lái)創(chuàng)建與所用數(shù)值方法相匹配的網(wǎng)格。例如，默認(rèn)算法可以采用自由四面體網(wǎng)格，或采用四面體與邊界層網(wǎng)格的組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)更迅速、更精確的求解。

對(duì)于所有網(wǎng)格類型，都可以在求解過(guò)程中或研究步驟序列中執(zhí)行網(wǎng)格細(xì)化、重新剖分網(wǎng)格或自適應(yīng)網(wǎng)格剖分操作。

七、研究步驟序列、參數(shù)研究和優(yōu)化

1、研究或分析類型

當(dāng)您選中某個(gè)物理場(chǎng)接口后，COMSOL Multiphysics會(huì)給出相應(yīng)的研究（分析類型）。例如，對(duì)于固體力學(xué)分析，軟件會(huì)建議您執(zhí)行瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)或特征頻率研究；對(duì)于 CFD 問(wèn)題，軟件則只建議您使用瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)研究。當(dāng)然，您也可以自由地選擇其他研究類型。 用戶可以通過(guò)設(shè)定一系列研究步驟來(lái)構(gòu)建求解過(guò)程，其中，用戶可以選擇每個(gè)研究步驟中所求解的模型變量。在求解序列中，任何研究步驟所得到的解都可以用作后續(xù)研究步驟的輸入。

2、掃描、優(yōu)化和估計(jì)

任何研究步驟都可以通過(guò)參數(shù)化掃描來(lái)運(yùn)行，參數(shù)化掃描可以基于模型中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，包括幾何參數(shù)、物理場(chǎng)定義中的設(shè)置等。您可以使用不同的材料及其定義的屬性來(lái)執(zhí)行掃描，也可以對(duì)一組定義的函數(shù)執(zhí)行掃描。

您可以使用優(yōu)化模塊執(zhí)行優(yōu)化研究，對(duì)多物理場(chǎng)模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化或參數(shù)估計(jì)。COMSOL Multiphysics提供無(wú)梯度和基于梯度兩種優(yōu)化方法。最小二乘法公式和一般優(yōu)化問(wèn)題公式可用于參數(shù)估計(jì)。軟件還提供內(nèi)置的靈敏度研究，用于計(jì)算目標(biāo)函數(shù)相對(duì)于模型中任何參數(shù)的靈敏度。

八、先進(jìn)的數(shù)值方法實(shí)現(xiàn)精確求解

COMSOL Multiphysics的方程編譯器為數(shù)值引擎提供了最佳動(dòng)力：用于穩(wěn)態(tài)（穩(wěn)定）、瞬態(tài)、頻域和特征頻率研究的全耦合偏微分方程組。軟件使用有限元法（FEM），對(duì)偏微分方程組的空間變量 (x, y, z) 進(jìn)行離散化處理。對(duì)于某些特定問(wèn)題，也可以使用邊界元法（BEM）將空間離散化。對(duì)于空間和時(shí)間相關(guān)的問(wèn)題，則使用直線法，其中使用 FEM（或 BEM）將空間離散化，從而形成常微分方程組（ODE）。然后使用包括時(shí)間步進(jìn)的隱式和顯式方法在內(nèi)的高級(jí)方法來(lái)求解這些常微分方程。

九、豐富的可視化和后處理工具幫助展示建模結(jié)果

盡情展示您的仿真結(jié)果吧！COMSOL Multiphysics提供了強(qiáng)大的可視化和后處理工具，可以幫助您以簡(jiǎn)潔有效的方式展示您的仿真結(jié)果。您可以使用軟件的內(nèi)置工具，也可以在軟件中輸入數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過(guò)派生物理量來(lái)增強(qiáng)可視化效果。因此，您可以在 COMSOL Multiphysics中生成與仿真結(jié)果有關(guān)的任何物理量的可視化效果。

可視化功能包括表面圖、切面圖、等值面圖、截面圖、箭頭圖和流線圖等眾多繪圖類型。軟件提供一系列數(shù)值后處理工具用于計(jì)算表達(dá)式，例如積分和導(dǎo)數(shù)。您可以計(jì)算實(shí)體、表面、曲邊以及點(diǎn)上的任意物理量或派生物理量的最大值、最小值、平均值和積分值。許多基于物理場(chǎng)的模塊還包含了特定工程和應(yīng)用領(lǐng)域的專用后處理工具。

十、仿真 App 在分析、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)之間架起溝通的橋梁

在許多組織中，往往都是少數(shù)的數(shù)值仿真專業(yè)人員需要為一個(gè)龐大的群體服務(wù)，后者通常是從事產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)人員，或者研究物理現(xiàn)象和過(guò)程的學(xué)生。為了順應(yīng)這一市場(chǎng)需求，COMSOL Multiphysics提供了開發(fā)仿真 App 的強(qiáng)大功能，借助“App 開發(fā)器”，仿真專業(yè)人員可以為原本通用的計(jì)算機(jī)模型創(chuàng)建直觀且極具特色的用戶界面 - 開發(fā)隨時(shí)可用的定制 App。

您可以從通用模型著手，開發(fā)多個(gè)不同的 App，每個(gè) App 都可以針對(duì)特定的任務(wù)而內(nèi)置有限的輸入和輸出選項(xiàng)。App 既可以在客戶端運(yùn)行，也可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器運(yùn)行，其中可以包含用戶文檔，還可供您檢查“允許范圍內(nèi)的輸入”，并通過(guò)單擊按鈕生成預(yù)定義的報(bào)告。您可以使用 COMSOL Server的App管理和分發(fā)工具，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或 Web 訪問(wèn)方式將開發(fā)完善的 App 分享給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、制造部門、工藝操作員、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、用戶以及客戶使用。

使用技巧

1、選擇內(nèi)部實(shí)體：前滾鼠標(biāo)中鍵，可實(shí)現(xiàn)表里的切換，同時(shí)點(diǎn)擊左鍵選中

2、鼠標(biāo)繪圖區(qū)操作：左鍵旋轉(zhuǎn)，滑輪平移則放大縮小，右鍵平移

3、選擇技巧：可以用selection的編號(hào)(在home -> windows下)

4、裝配體和聯(lián)合體區(qū)別：前者是組合在一起(變成一個(gè)區(qū)域，但保持原始邊界，畫網(wǎng)格時(shí)保持明確邊界)，后者形成不可分割的整體(變成一個(gè)區(qū)域，但邊界重新劃定，畫網(wǎng)格時(shí)連續(xù)過(guò)渡)

5、選擇技巧：利用幾何下的顯式選擇來(lái)給各種域、邊界、邊定義，定義包括名字等，定義之后，在物理場(chǎng)的選擇實(shí)體選項(xiàng)中會(huì)有其名字代表的選項(xiàng);利用布爾選擇和鄰接選擇，定義各種域、邊界;利用特殊形狀坐標(biāo)區(qū)域進(jìn)行選擇

軟件優(yōu)勢(shì)

“微流體模塊”提供易于操作的工具來(lái)研究微流體設(shè)備。其重要應(yīng)用包括芯片實(shí)驗(yàn)室器件、數(shù)字微流體、電動(dòng)力學(xué)設(shè)備和磁動(dòng)力學(xué)裝置以及噴墨打印機(jī)。

“分子流模塊”旨在提供一些前所未有的仿真功能，用于對(duì)復(fù)雜幾何中的低壓、低速氣體流動(dòng)進(jìn)行精確建模。這是進(jìn)行真空系統(tǒng)仿真的理想模塊，包括用于半導(dǎo)體工藝、粒子加速器和質(zhì)譜儀的系統(tǒng)。還可以解決小通道應(yīng)用問(wèn)題（例如，頁(yè)巖氣勘探和納米多孔材料中的流動(dòng)）。

“粒子追蹤模塊”擴(kuò)展了 COMSOL 環(huán)境的功能，可以計(jì)算流體或電磁場(chǎng)（包括粒子-粒子、流體-顆粒和粒子-場(chǎng)的相互作用）中的粒子軌跡?？梢詫⑷魏翁囟☉?yīng)用模塊與“粒子追蹤模塊”結(jié)合使用，以計(jì)算驅(qū)動(dòng)粒子運(yùn)動(dòng)的多個(gè)場(chǎng)。粒子可以有質(zhì)量，也可以無(wú)質(zhì)量，其運(yùn)動(dòng)受牛頓、拉格朗日公式或經(jīng)典力學(xué)的哈密頓公式控制。可以對(duì)幾何壁上的顆粒施加邊界條件，以允許顆粒凍結(jié)、粘合、反彈、消失或漫反射。

“管道流模塊”用于模擬管道系統(tǒng)中的流體流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)、水力瞬變及聲學(xué)等?？膳c COMSOL 產(chǎn)品套件中的其他任意模塊輕松地集成，用于模擬管道對(duì)大型實(shí)體產(chǎn)生的作用，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)組中的冷卻管或連接到容器的補(bǔ)給和產(chǎn)品通道。管道流仿真可以提供沿管道的速度、壓力、物質(zhì)濃度及溫度分布，還可以模擬聲波傳播和水錘效應(yīng)。

“等離子體模塊”設(shè)計(jì)用于低溫等離子體源和系統(tǒng)的建模和仿真。工程師和科研人員借助它來(lái)深入了解放電物理現(xiàn)象，并評(píng)估現(xiàn)有或潛在設(shè)計(jì)的性能。“等離子體模塊”可以在所有空間維度中執(zhí)行分析：一維、二維和三維。

“射線光學(xué)模塊”可用于系統(tǒng)中的波長(zhǎng)比最小幾何細(xì)節(jié)還小得多的電磁波傳播建模。電磁波可以看作是通過(guò)均質(zhì)或變折射率介質(zhì)傳播的射線。由于無(wú)需使用有限元網(wǎng)格來(lái)解析波長(zhǎng)，因此可以用較少的計(jì)算量來(lái)計(jì)算長(zhǎng)距離的射線軌跡。射線還可以在兩個(gè)不同介質(zhì)之間的邊界上發(fā)生反射和折射。

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