Компания COMSOL выпустила новую версию программного обеспечения COMSOL Multiphysics® 6.2

Компания COMSOL объявила о выпуске новой версии COMSOL Multiphysics^® 6.2, в которой реализованы новые функции для работы с суррогатными моделями на основе данных, обеспечивающие возможность разработки эффективных автономных приложений для мультидисциплинарного моделирования и построения цифровых двойников.

COMSOL Multiphysics^® - универсальная платформа для численного моделирования и оптимизации практически любой физической или физико-химической системы.

В программном комплексе COMSOL можно создавать математические, имитационные и компьютерные модели для решения задач механики и акустики, гидрогазодинамики и тепломассообмена, электродинамики и оптики, химии и электрохимии. Особая ценность программного продукта заключается в возможности моделирования мультифизических сопряженных процессов и решения сложных мультидисциплинарных задач. Программное обеспечение COMSOL Multiphysics^® имеет модульную структуру, состоящую из базовой одноименной платформы и большого перечня модулей расширения, добавляющих прикладные функциональные возможности.

В новой версии представлены высокопроизводительные мультифизические решатели для моделирования электродвигателей, до 40% повышена скорость расчета эффекта турбулентности и на порядок увеличена скорость расчета импульсного отклика при анализе акустики помещений. Кроме того, в семь раз выросла скорость при решении задач акустики и электродинамики методом граничных элементов (МГЭ) на кластерах.

Расчет турбулентных течений теперь выполняется на 40% быстрее. В качестве примера представлена модель высокоскоростного течения через сопло.

Эффективные приложения для компьютерного моделирования и цифровые двойники

Суррогатные модели позволяют получить точные результаты гораздо быстрее, чем полноценные конечно-элементные модели. Использование суррогатных моделей в приложениях компьютерного моделирования позволяет почти мгновенно получать требуемые результаты, обеспечивая интерактивное взаимодействие с пользователями. Кроме того, суррогатные модели необходимы для построения цифровых двойников, работа которых требует быстрого и частого обновления результатов расчетов.

В новой версии программного обеспечения также реализована возможность создавать приложения, в которых некоторые функции выполняются автоматически по таймеру, что особенно полезно при создании цифровых двойников или приложений, подключенных к интернету вещей.

«Суррогатные модели значительно расширяют возможности создания приложений в COMSOL Multiphysics^® и открывают новые возможности для наших пользователей, – заявил Ларс Лангемир, главный научный сотрудник COMSOL. – Теперь пользователи смогут создавать эффективные цифровые двойники и интерактивные, быстрые с точки зрения выполнения расчетов и точные автономные приложения».

Высокопроизводительное мультидисциплинарное моделирование электродвигателей

Версия 6.2 расширяет возможности эффективного моделирования электродвигателей, а также трансформаторов и других электрических машин благодаря представленному в модуле AC/DC решателю, оптимизированному для анализа периодических процессов. С его помощью можно выполнять мультидисциплинарный анализ работы электродвигателей, который включает моделирование акустики, механики, многотельной динамики и теплопередачи, а также позволяет проводить оптимизационные исследования для поиска новых конструкций двигателей.

«Новый метод позволяет решать важный блок задач моделирования электродвигателей на несколько порядков быстрее, – говорит Дюрк де Врис, технический менеджер по продукту AC/DC в COMSOL. – Теперь можно выполнять анализ мультифизических явлений, который ранее был недоступен. Его результаты имеют решающее значение для оптимизации конструкции электродвигателей, когда важно обеспечить необходимые механические, тепловые и электромагнитные характеристики».

Мультифизический анализ двигателя с внутренним постоянным магнитом (IPM), сочетающий электромагнитный и структурный анализ

Расширенные возможности расчетов во всей продуктовой линейке

В версии 6.2 пользователи откроют для себя новые возможности при проведении расчетов. Основные инструменты, предназначенные, например, для визуализации результатов и построения сеток, обновлены и улучшены, а набор их функциональных возможностей дополнен и расширен. В версии 6.2 в библиотеку приложений добавлено более сотни новых и обновленных учебных моделей, призванных помочь пользователям улучшить свои навыки моделирования.

Вот лишь несколько ключевых обновлений математических моделей в версии 6.2:

• 7 новых моделей турбулентности для около- и сверхзвуковых течений;
• материалы с реалистичными свойствами, зависящими от частоты, для акустического моделирования во временной области;
• моделирование водородного охрупчивания твердых тел для топливных элементов, электролизеров и коррозии;
• расширенное моделирование повреждений, трещин и контактов;
• упрощение расчетов удельного поглощения радиоизлучения биологическими тканями;
• анализ распространения света в жидких кристаллах;
• использование метеоданных на основе местоположения GPS.

Метод граничных элементов, используемый здесь для расчета поперечного сечения радара, теперь позволяет проводить расчеты до 7 раз быстрее.

Новая версия COMSOL Multiphysics^® подтверждает свою репутацию комплексного программного обеспечения для мультифизического моделирования, предлагая непревзойденные возможности численного моделирования в единой программной среде. Она предлагает инструменты для создания, поддержки и компиляции автономных приложений, которые делают уникальные возможности численного моделирования доступными за пределами ограниченного сообщества расчетчиков и профильных специалистов в области компьютерного инжиниринга.

Программные продукты COMSOL Multiphysics^®, COMSOL Server™ и COMSOL Compiler™ поддерживаются в операционных системах Windows^®, Linux^® и macOS.

Ключевые обновления программного обеспечения COMSOL^® версии 6.2:

Обновление общего функционала

• Суррогатные модели для создания быстрых приложений
• Обработка событий таймера для использования в цифровых двойниках
• Макросы для создания пользовательских закладок на панели инструментов с кнопками и меню
• Визуализация напольных теней
• Линии тока на искривлённых поверхностях
• Подсветка синтаксиса в математических выражениях
• Фильтрация узлов дерева модели
• Кнопка Compare with Saved для отображения различий между текущей и сохраненной версиями модели
• Выборки на основе непрерывной касательной
• Улучшенные инструменты поиска и поддержки в среде администрирования моделей
• Прикладной интерфейс (API) для работы с базой данных среды администрирования моделей
• Модуль «Оценка неопределённости»: коррелированные входные параметры
• Модуль «Оптимизация»: оптимизация топологии и формы на основе анализа собственных частот

Электродинамика и оптика

• Ускорение нелинейного моделирования электродвигателей и трансформаторов при анализе периодических процессов
• Новые возможности акустического, механического, многотельного, теплового и оптимизационного анализа электродвигателей
• Модели дисперсных материалов для тканей и диэлектриков
• Моделирование многожильных проводников, таких как литцендрат
• Автоматическая стабилизация при моделировании магнитных полей
• Расширенный высокочастотный анализ на основе метода граничных элементов
• Более эффективное моделирование химических реакций в плазме
• Предварительный просмотр профиля легирования полупроводников до выполнения расчёта
• Новые варианты осреднения удельной поглощающей способности
• Моделирование распространения света в жидких кристаллах

Механика конструкций

• Метод фазового поля для моделирования повреждений и трещин в твёрдых телах
• Метод виртуального роста трещины
• Автоматическая стабилизация при решении контактных задач
• Моделирование коробления печатных плат
• Магнитно-механический мультифизический анализ электродвигателей
• Моделирование процессов переноса в твёрдых телах с учётом электромиграции, водородного охрупчивания и других явлений
• Сопряжённые задачи влагопереноса с учётом механических деформаций
• Инерционная балансировка для незакреплённых тел, ускоряемых внешними нагрузками
• Новая вязкопластическая модель материала для моделирования лития в батареях
• Новые вязкопластические модели полимерных материалов
• Более эффективное моделирование волокон
• Усовершенствованные модели сплавов с эффектом памяти формы
• Оценка параметров на основе экспериментальных данных для нелинейных материалов
• Новая библиотека деталей для ячеек и репрезентативных элементов
• Пьезорезистивный эффект в многослойных оболочках

Акустика

• На порядок более быстрый расчёт импульсного отклика при анализе акустики помещений
• Реалистичное нестационарное моделирование поглощения с учётом частотной зависимости импеданса на границе расчётной области
• Моделирование распространения акустических волн в анизотропных пористых материалах
• Новый тип порта для аэроакустического анализа конструкций, например воздухозаборников турбореактивных двигателей
• Учёт проскальзывания и поверхностного натяжения на стенке в задачах термовязкостной акустики
• Более быстрый метод граничных элементов в задачах акустики
• Метод асимптотической оценки формы волны (AWE) для плотных частотных развёрток
• Модальный анализ в мультифизических задачах виброакустики
• Импорт аудиофайлов формата WAV (.wav)

Гидродинамика и теплопередача

• Ускорение до 40% при моделировании турбулентности
• 7 новых RANS-моделей турбулентности для около- и сверхзвуковых потоков
• Метод крупных вихрей (LES) для сжимаемых потоков
• Расчёт потенциального течения для постановки начальных условий
• Метод плоскости смешения для моделирования течений во вращающихся аппаратах
• Конформационная формулировка для вязкоупругих потоков
• Метеоданные ASHRAE на основе местоположения по GPS
• Термическое сопротивление для несоприкасающихся поверхностей
• Двумерная осесимметричная постановка задач о теплообмене излучением в полупрозрачной среде
• Увеличение производительности в задачах теплового анализа орбитальных космических аппаратов с учётом излучения
• Неизотермические химически реагирующие течения в пористых средах
• Новый способ сквозного моделирования течения в пористых и непористых доменах на основе закона Дарси
• Инструменты оценки параметров включены в состав модуля «Гидродинамика полимеров»
• Моделирование отжига

Химия и электрохимия

• Моделирование равновесия «газ — жидкость» в многофазных потоках
• Контактное сопротивление на внешних границах в задачах электрохимии и коррозии
• Модель взаимодействия «пора — стенка» (кнудсеновская диффузия) для точного моделирования газодиффузионных электродов
• Автоматический расчёт переменных, описывающий состояние аккумулятора и заряда
• Улучшенные способы задания начального распределения заряда
• Расширенный функционал моделирования катодной защиты трубопроводов
• Инструменты оценки параметров включены в состав модуля «Химические реакции»

CAD и генерация сетки

• Новые инструменты измерения расстояний и определения координат центров
• Детальный контроль изгибов вдоль контура протяжки при выполнении операции Sweep
• Логические выражения для создания выборок
• Расширенные возможности построения сетки протяжкой
• Более простое построение сеток для периодических границ
• Новый метод регенерации поверхностной сетки для импортированных STL объектов
• Усовершенствованный способ выбора рёбер при настройке операции Cap Faces
• Обновление форматов импортируемых CAD файлов
• Автоматическая настройка положения внутренних медных слоёв при импорте из ECAD
• Усовершенствованные операции Offset faces и Loft

Подробнее обо всех обновлениях COMSOL Multiphysics® 6.2 можно узнать, посетив страницу с информацией о релизе или вебинар разработчика на русском языке, который состоится 29 ноября 2023 года в 14:00 (мск).

---