軟件介紹

COMSOL5.6特別版是一款在全球范圍內(nèi)都通用的多物理場仿真軟件，這款軟件可以幫助多種不同行業(yè)的工程師來完成仿真建模。COMSOL Multiphysics特別版同時(shí)還為用戶們提供了海量的仿真解決方案，從而快速解決仿真建模中出現(xiàn)的問題，讓你可以更好的進(jìn)行仿真模擬工作。

COMSOL5.6特別版軟件簡介

comsol5.6是一款功能強(qiáng)大的多物理場仿真軟件，全稱為comsol multiphysics5.6，用于仿真模擬工程、制造和科研等各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、設(shè)備及過程，能夠使工程師和科學(xué)家們可以通過模擬，賦予設(shè)計(jì)理念以生命。該軟件內(nèi)置了多個(gè)輔助工具，可進(jìn)一步提升仿真平臺的功能應(yīng)用，也可為工程人員的驗(yàn)證、優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真App部署提供一體化的解決方案，且為了滿足用戶的仿真模擬需求，具有用途廣泛、靈活、易用的特性。相比其它有限元分析軟件，其強(qiáng)大之處在于可以利用附加的功能模塊，很容易進(jìn)行擴(kuò)展，而且除了多物理場仿真建模之外，還可以進(jìn)一步將模型封裝為仿真App，提供給設(shè)計(jì)、制造、實(shí)驗(yàn)測試以及其他合作團(tuán)隊(duì)使用。此外，comsol multiphysics5.6版本新增了草圖繪制工具，用于在二維平面和三維空間中的二維工作平面上繪制草圖，還在“設(shè)計(jì)模塊”中添加了尺寸和約束功能，引入了兩個(gè)新模塊，以及在流體流動(dòng)和傳熱中新增了氣泡流、Euler-Euler、水平集和相場等旋轉(zhuǎn)機(jī)械多相流模型等等，能夠幫助工程師開發(fā)出更好的技術(shù)和產(chǎn)品，可謂是全球多物理場建模與仿真解決方案的提倡者和領(lǐng)導(dǎo)者。

軟件特色

1、力學(xué)

使用結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊模擬幾何非線性梁、關(guān)節(jié)中非線性彈性材料和彈性材料功能。在傳熱模塊中，可以模擬薄層、膜、裂隙和桿，以及低溫破壞和平行輻射。聲學(xué)模塊新增了兩個(gè)高頻聲波或幾何聲學(xué)的建模方法：射線聲學(xué)和聲擴(kuò)散。

2、流體

支持在管道流模塊中自動(dòng)將管道連接到三維流動(dòng)域， CFD 模塊增加了兩個(gè)新的代數(shù)湍流模型、并增加了湍流風(fēng)扇和柵板。

3、電氣

AC/DC 模塊、RF 模塊和波動(dòng)光學(xué)模塊都有了由頻率和材料控制的自動(dòng)網(wǎng)格剖分建議，因此可以方便地對無限元和周期性邊界進(jìn)行一鍵式網(wǎng)格剖分。等離子體模塊提供了用于模擬平衡放電的接口。

4、材料與函數(shù)

可以對材料進(jìn)行拷貝、粘貼、復(fù)制以及拖放等操作。當(dāng)在不同的組件中使用相同材料時(shí)，可通過材料鏈接來鏈接到全局材料。

5、多物理場

預(yù)定義多物理場耦合包括：焦耳熱和熱膨脹;電磁感應(yīng)、微波、激光加熱;熱應(yīng)力;熱電和壓電效應(yīng);非等溫流;光電元件;等離子體熱源;聲-結(jié)構(gòu)耦合;熱聲-結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)聲學(xué)-結(jié)構(gòu)耦合;多孔介質(zhì)聲學(xué)和多孔結(jié)構(gòu)耦合;

6、化工

化學(xué)反應(yīng)工程模塊包含了新的化學(xué)接口，可以用作化學(xué)反應(yīng)的材料節(jié)點(diǎn)。

7、優(yōu)化和多功能

粒子追蹤模塊現(xiàn)包含粒子累積、侵蝕和刻蝕功能，且已加入多元分析優(yōu)化模塊。

8、幾何和網(wǎng)格

現(xiàn)在可以根據(jù)導(dǎo)入的網(wǎng)格構(gòu)建幾何，并可通過鏈接的子序列調(diào)用幾何子序列;同時(shí)提升了大型陣列和 CAD 裝配體的處理速度。

9、求解和求解器

本次更新中大幅優(yōu)化了 CAD 裝配體的模擬功能、支持額外維度、并支持對材料集和用戶自定義函數(shù)進(jìn)行掃描;同時(shí)改進(jìn)了求解過程中的探針功能、支持參數(shù)化掃描以及在給定間隔內(nèi)搜尋特征頻率功能。

COMSOL5.6特別版軟件功能

一、多物理場仿真帶來精確的分析結(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)品和過程。

對于comsol multiphysics用戶來說，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)，甚至是完全無法實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)造性方式來進(jìn)行仿真。

精確的多物理場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，或通過偏微分方程組建模的任何其他物理場等多個(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，無論您想要分析和開發(fā)哪種類型的設(shè)計(jì)或過程，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，支持通過實(shí)體對象、表面、曲線和布爾操作等來創(chuàng)建零件。您可以通過操作序列來創(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、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，您還可以通過一系列操作來創(chuàng)建參數(shù)化幾何零件（包括相關(guān)選擇），然后將它們存儲到“零件庫”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。“CAD 導(dǎo)入模塊”和“設(shè)計(jì)模塊”均支持對幾何模型執(zhí)行修復(fù)和特征去除操作。軟件也支持對表面網(wǎng)格模型（如 STL 格式）的導(dǎo)入，用戶還可以通過 COMSOL Multiphysics 中的后續(xù)操作將其轉(zhuǎn)換為幾何對象。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”。對于如長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，支持基于物理場建模

COMSOL軟件提供了一系列預(yù)定義的物理場接口，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)物理場共同作用引起的現(xiàn)象。物理場接口是專門針對特定科學(xué)或工程領(lǐng)域問題建模的用戶界面，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)特定的物理場接口后，軟件會給出相應(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。用戶還可以對物理場接口進(jìn)行自由組合，用來描述涉及多種物理現(xiàn)象的復(fù)雜過程。

comsol multiphysics平臺軟件預(yù)置了大量的核心物理場接口，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，是對軟件核心建模功能的有力補(bǔ)充。

五、基于方程建模帶來靈活、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，從而模擬多物理場現(xiàn)象。

豐富的定制功能不僅限于此。借助“物理場開發(fā)器”，您還可以根據(jù)自己的方程來創(chuàng)建新的物理場接口，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)物理場的類型或多物理場組合，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，請參見本頁的求解器一節(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，來實(shí)現(xiàn)更迅速、更精確的求解。

對于所有網(wǎng)格類型，都可以在求解過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)物理場接口后，COMSOL Multiphysics會給出相應(yīng)的研究（分析類型）。例如，對于固體力學(xué)分析，軟件會建議您執(zhí)行瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)或特征頻率研究；對于 CFD 問題，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。 用戶可以通過設(shè)定一系列研究步驟來構(gòu)建求解過程，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參數(shù)化掃描來運(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執(zhí)行掃描，也可以對一組定義的函數(shù)執(zhí)行掃描。

您可以使用優(yōu)化模塊執(zhí)行優(yōu)化研究，對多物理場模型進(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），對偏微分方程組的空間變量 (x, y, z) 進(jìn)行離散化處理。對于某些特定問題，也可以使用邊界元法（BEM）將空間離散化。對于空間和時(shí)間相關(guān)的問題，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)的高級方法來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，通過派生物理量來增強(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)象和過程的學(xué)生。為了順應(yīng)這一市場需求，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，也可以通過網(wǎng)頁瀏覽器運(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，通過網(wǎng)絡(luò)或 Web 訪問方式將開發(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、測試實(shí)驗(yàn)室、用戶以及客戶使用。

COMSOL5.6特別版安裝步驟

1，加載COMSOL.5.4.0.225_DVD.iso鏡像文件，雙擊Setup，選擇安裝語言簡體中文

選擇新安裝COMOL 5.4

2，在許可證界面，許可證格式選擇”許可證文件”，指向LMCOMSOL_Multiphysics_SSQ.lic許可證文件

（許可證文件你可以放在一個(gè)指定的文件夾，比如直接放在安裝目錄下）

3，選擇你要安裝的產(chǎn)品和安裝目錄，默認(rèn)全部安裝~~全部安裝占用9326MB大小

在選項(xiàng)中，不要勾選”安裝完成后檢查更新”,  “啟動(dòng)自動(dòng)檢查更新”

4，安裝完成之后即可

COMSOL5.6特別版使用技巧

第一步：打開comsol軟件，進(jìn)入模型導(dǎo)航界面，如圖所示。根據(jù)你所需要模擬的物理過程選擇合適的維度。三維、二維、軸對稱、一維。

第二步：確定模擬仿真所需要的物理場，如圖所示。點(diǎn)擊導(dǎo)航欄，右邊有物理場功能提示，根據(jù)提示內(nèi)容點(diǎn)擊右下角研究。

第三步：確定研究問題所使用的研究方法。如圖所示。如穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)問題。comsol提供接口選擇。

第四步：進(jìn)入最終模型導(dǎo)航，建立所研究問題的幾何結(jié)構(gòu)以及所需要的材料屬性，如圖所示。材料屬性可以自己定義，也可以通過comsol內(nèi)置材料庫調(diào)取使用。

第五步：設(shè)置物理場狀態(tài)。包括初始條件和邊界條件，如圖所示，如果有多個(gè)物理場注意，多物理場接口。

第六步：合理劃分網(wǎng)格大小，如圖所示。可以根據(jù)物理場控制劃分網(wǎng)格規(guī)模，也可以個(gè)性化設(shè)置。

最后一步：計(jì)算并可視化處理，如圖所示。根據(jù)研究問題確定時(shí)間步長。根據(jù)需要后處理。