Caratteristiche e funzionalità del Model Builder

Operazioni, sequenze e selezioni

Il pacchetto base COMSOL Multiphysics^® fornisce strumenti di modellazione geometrica per la creazione di parti mediante oggetti solidi, superfici, curve e operazioni booleane. Le geometrie sono definite da sequenze di operazioni, in cui ogni operazione può ricevere parametri di input per semplici modifiche e studi parametrici in modelli multifisici. La connessione tra la definizione geometrica e le impostazioni fisiche definite è completamente associativa: una modifica della geometria propagherà automaticamente le modifiche correlate in tutte le impostazioni del modello associate.

Le entità geometriche come i domini accomunati dallo stesso materiale e le superfici possono essere raggruppati in selezioni per l'uso successivo nelle definizioni di fisica, mesh e post-processing. Inoltre, è possibile utilizzare una sequenza di operazioni per creare una geometria parametrizzata, incluse le sue selezioni, che può quindi essere memorizzata in una Part Library per essere riutilizzata in più modelli.

Importazione, riparazione, semplificazione e operazioni virtuali

L'importazione di tutti i file CAD ed ECAD standard in COMSOL Multiphysics^® è supportata dal CAD Import Module e dall'ECAD Import Module, rispettivamente. Il Design Module estende ulteriormente le operazioni di geometria disponibili in COMSOL Multiphysics^®. Sia il CAD Import Module che il Design Module offrono la possibilità di riparare e semplificare le geometrie. I modelli esportati con mesh di superficie, per esempio nel formato STL, possono anche essere importati e quindi convertiti in un oggetto geometrico dal pacchetto base COMSOL Multiphysics^®. Le operazioni di importazione sono come qualsiasi altra operazione nella sequenza geometrica e possono essere utilizzate con selezioni e associatività per l'esecuzione di studi parametrici e di ottimizzazione.

In alternativa alle funzionalità di semplificazione e riparazione del software COMSOL^®, vengono anche supportate le cosiddette operazioni virtuali per eliminare l'impatto degli artefatti sulla mesh, come le facce a spigolo e piccole, che non aumentano l'accuratezza della simulazione. Contrariamente alla semplificazione, le operazioni virtuali non cambiano la topologia o l'accuratezza della geometria, ma producono una mesh più pulita.

Trasparenza e flessibilità attraverso equation-based modeling

Per essere davvero utile per studi scientifici e di ingegneria e all'innovazione, un software deve offrire molto più di un semplice ambiente cablato. Dovrebbe essere possibile fornire e personalizzare le proprie definizioni del modello basate su equazioni matematiche direttamente nell'interfaccia utente. Il software COMSOL Multiphysics^® offre questo livello di flessibilità grazie al suo interprete di equazioni incorporato che può comprendere facilmente espressioni, equazioni e altre descrizioni matematiche prima di generare il modello numerico. Aggiungere e personalizzare le espressioni nelle interfacce fisiche consente di accoppiarle liberamente tra loro per simulare fenomeni multifisici.

Le funzionalità per la personalizzazione vanno anche oltre. Con il Physics Builder, potete utilizzare anche le vostre equazioni per creare nuove interfacce fisiche, così da avere un facile accesso e una gestione più efficace quando vorrete usarle in modelli futuri o condividerle con i colleghi.

Tipologie di studio o analisi

Quando selezioni un'interfaccia fisica, un certo numero di diversi studi (tipi di analisi) sono suggeriti da COMSOL Multiphysics^®. Ad esempio, per l'analisi di meccanica solida, il software suggerisce gli studi stazionario, tempo dipendente o in frequenze proprie; per problemi di fluidodinamica, il software suggerisce solo gli studi stazionario e tempo dipendente. Altri tipi di studio possono anche essere selezionati liberamente per qualsiasi analisi eseguita. Le sequenze di studi possono strutturare il processo di soluzione per consentire all'utente di selezionare le variabili del modello per le quali si desidera risolvere ciascuna fase dello studio. La soluzione di una qualsiasi delle precedenti fasi di studio può essere utilizzata come input per una successiva fase di studio.

Sweep, ottimizzazione e stime

Qualsiasi tipologia di studio può essere eseguita in accoppiamento a uno sweep parametrico, che può includere uno o più parametri nel modello, dai parametri geometrici alle impostazioni nelle definizioni della fisica. Gli sweep possono anche essere eseguiti utilizzando materiali diversi e le loro proprietà definite, oltre a elenchi di funzioni definite.

Utilizzando l'Optimization Module, è possibile eseguire studi per l'ottimizzazione della topologia, l'ottimizzazione della forma o le stime dei parametri basati su un modello multifisico. COMSOL Multiphysics^® offre metodi gradient-free e gradient-based per l'ottimizzazione. Per la stima dei parametri sono disponibili formulazioni ai minimi quadrati e formulazioni di problemi di ottimizzazione generale. Sono inoltre disponibili studi di sensitività incorporati, in cui si calcola la sensitività di una funzione obiettivo rispetto a qualsiasi parametro nel modello.

Mostra i tuoi risultati al mondo. COMSOL Multiphysics^® offre potenti strumenti di visualizzazione e valutazione in modo da poter presentare i risultati in modo significativo e raffinato. È possibile utilizzare gli strumenti integrati o espandere le visualizzazioni con quantità fisiche derivate inserendo espressioni matematiche nel software. Pertanto, è possibile visualizzare praticamente qualsiasi quantità di interesse correlata ai risultati della simulazione in COMSOL Multiphysics^®.

Funzionalità di visualizzazione

Le funzionalità di visualizzazione includono grafici di superfici, sezioni, isosuperfici, piani di sezione, frecce e linee di flusso, per citare solo alcuni tipi di risultati grafici. Una gamma di strumenti numerici di post-processing è disponibile per la valutazione di espressioni, come integrali e derivate. È possibile calcolare i valori massimi, minimi, medi e integrare o derivare qualsiasi quantità su tutti i volumi, sulle superfici, lungo i lati e nei punti. In molti dei moduli basati sulla fisica sono stati inclusi anche strumenti di post-processing specifici per determinate aree ingegneristiche e scientifiche.

Esportazione dei risultati e generazione di report con altro software

È possibile esportare i dati ed elaborarli tramite strumenti di terze parti. I risultati numerici possono essere esportati in file di testo nei formati .txt, .dat e .csv e nel formato non strutturato VTK. Con LiveLink™ for Excel^®, i risultati possono essere esportati nel formato di file del foglio elettronico Microsoft Excel^® (.xlsx). Le immagini possono essere esportate in diversi formati comuni, così come il formato di file glTF™ per l'esportazione di scene 3D. Le animazioni possono essere esportate nel formato WebM e come GIF animate, tecnologia Adobe Flash^®, o file AVI. I report che riassumono l'intero progetto di simulazione possono essere esportati in formato HTML (.htm, .html), Microsoft^® Word^® (.doc), o Microsoft^® PowerPoint^® (.pptx).