Simulation: Multiphysik-Software mit Erweiterungen zur Erstellung von Apps

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Comsol Multiphysics 5.2 bietet Simulationsexperten eine voll integrierte Umgebung zur Erstellung von Simulations-Apps. Die neue Version und die Comsol Server-Simulationsumgebung bieten neue Features, mehr Stabilität und Robustheit sowie die schnellere Ausführung von Apps.
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Comsol veröffentlicht neueste Version der Comsol Multiphysics Software mit Erweiterungen zur Erstellung von Simulations-Apps: Comsol Multiphysics 5.2 bietet Simulationsexperten die einzige voll integrierte Umgebung zur Erstellung von Simulations-Apps. Die neue Version und die Comsol Server-Simulationsumgebung bieten neue Features, sie versprechen mehr Stabilität und Robustheit sowie eine schnellere Ausführung von Apps.

Die Zusammenarbeit verbessern

Die neuen Funktionen im Application Builder und in Version 5.2 von Comsol Server sind darauf ausgelegt, die Zusammenarbeit zwischen Anwendern in verschiedenen Abteilungen zu erleichtern. Wesentliche Verbesserungen des in Multiphysics verfügbaren Application Builders umfassen die neuen Editor-Werkzeuge zur einfachen Erstellung von Schnittstellen, Kommandos für die dynamische Grafik-Aktualisierung sowie mehr Kontrolle über den Einsatz von Simulations-Apps. Der Simulationsexperte behält die Kontrolle, kann Qualitätsstandards durchsetzen und so sicherstellen, dass die Ergebnisse zuverlässig sind.

 „Eine neue Funktion des Cache-Speichers ermöglicht einen fünf Mal schnelleren Start der Anwendungen. Administratoren können darüber hinaus eine einzelne Anwendung festlegen, die gestartet wird, sobald sich die Anwender einloggen“, sagte Ed Fontes, CTO bei Comsol. „Dies sind nur einige der neuen Funktionen und Konzepte, die mit Version 5.2 eingeführt werden.“

Die Version 5.2 bietet Simulationsexperten soll besonders hohe Benutzerfreundlichkeit beim Design und Weiterverteilen der Apps bieten. Dies wurde durch die Integration innovativer Tools für Modellerstellung, App-Design und Inbetriebnahme erreicht und ermöglicht die ortsunabhängige Nutzung der Simulationsanwendungen.

„Wir haben Simulations-Apps erstellt, die unsere Ingenieure vor Ort direkt anwenden können, ohne die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen bemühen zu müssen“, sagte Brice McPherson, Senior Engineer bei Wolfspeed. Sein Team bei Wolfspeed nutzt die Simulation beim Design von leistungsstarken und für raue Umweltbedingungen geeigneten Gehäusen für Leistungshalbleiter mit großer Bandlücke. „Aus meiner Sicht werden sich die Simulations-Apps zum primären Werkzeug unserer Ingenieure entwickeln.“

„Version 5.2 umfasst über 50 Apps in der Anwendungsbibliothek, die die Leistungs-fähigkeit des Application Builders und des Comsol Servers zeigen“, so Svante Littmarck, CEO bei Comsol. „Diese Apps sind als Beispiele für ComsolAnwender gedacht und können mühelos eingesehen, editiert und als Basis für eigene Applikationen verwendet werden.“

Die App-Beispiele stammen aus den verschiedensten Bereichen, darunter Dialysemembrane, Wasseraufbereitung, thermoelektrische Kühlung, Wärmetauscher, Touchscreen-Design, magnetische Prospektion, piezoakustische Wandler, Schalldämpfer-Design, mikrotechnische Sensoren und Druckbehälter.

Ausgewählte neue Funktionen und Werkzeuge in Comsol Multiphysics und den Add-on-Produkten

Version 5.2 bietet neue Kernfunktionalitäten, die auf Anregung der stetig wachsenden Anwenderschaft entstanden sind. Im Folgenden werden sie kurz zusammengefasst:

  • Das Lizenzmanagement ist robuster und bietet einen besseren Umgang mit unterbrochenen Verbindungen und mit Lizenzen, die während einer Session freigegeben werden.
  • Bezüglich Geometrie und Vernetzung wurde ein neuer tetraedischer Vernetzungsalgorithmus implementiert, der den Bedarf an manuellen Eingriffen bei der Vernetzung großer CAD-Modelle minimiert
  • Darüber hinaus wurden Netzkomponenten (Mesh Parts) eingeführt, mit denen STL-Oberflächennetze und Volumennetze aus NASTRAN in den Arbeitsablauf der Geometrieerstellung eingebunden werden können. Eine zusätzliche Geometriefunktion zur Gebietszerlegung erweitert die Einsatzmöglichkeiten der Hexaeder-Vernetzung.
  • Mathematische Modellierungswerkzeuge, Studien und Visualisierung: Anwender können nun Kommentare mit anwenderspezifischen Texten in 2D und 3D Diagramme einfügen. Die Auswahlfunktionen wurden dahingehend erweitert, dass auch nur Teile der Lösung für die Auswertung ausgewählt und abgespeichert werden können. Des Weiteren sind der PARDISO-Löser für Cluster sowie verbesserte FFT Studien verfügbar. Um eine intuitive Vorstellung davon zu erhalten, wo die Fehler im Modell am größten sind, kann mit Hilfe eines Residualoperators das Residuum an jedem Punkt im Modell dargestellt werden.
  • Elektrisch: Anwender des AC/DC-Moduls können externe Funktionen aus C-Programmbibliotheken zur algorithmischen Definition von nichtlinearen Materialien mit Hysterese (historienabhängig) und irreversiblen Effekten verwenden. Im RF Modul sind nun Smith-Diagramme verfügbar.
  • Für strömungsmechanische Anwendungen verfügt das CFD-Modul jetzt über ein Multiphysik-Interface zur Modellierung dreiphasiger laminarer Strömung basierend auf der Phasenfeld-Methode, eine erweiterte Unterstützung von Turbulenzen bei rotierenden Maschinen sowie ein Tool zur Abschätzung und Darstellung der freien Oberfläche bei starren Rotoren. Mit dem Pipe Flow-Modul können die Anwender nun kompressible Strömungen in Rohren sowie die Ausdehnung und Kontraktion aufgrund plötzlicher Querschnittsänderungen der Rohre modellieren.
  • Chemisch: Das Chemical Reaction Engineering Modul ermöglicht die Modellierung katalytischer Partikel mitunterschiedlichen Formen (Kugel, Zylinder, Flocken und anwenderdefiniert auf Basis von Bereich und Volumen). Das Corrosion-Modul unterstützt nun auch die Modellierung von dünnen Balkenstrukturen.
  • Mechanisch: Mit Funktionen aus C-Programmbibliotheken können nichtlineare Strukturmaterialien definiert werden. Beim Structural Mechanics Modul wurde die Robustheit der Kontaktsimulation bei gekrümmten Oberflächen und kleinen Relativbewegungen verbessert. Das Heat Transfer Modul verfügt nun über eine Symmetriefläche für den Strahlungsaustausch zwischen Oberflächen und externe Temperaturen für dünne Schichten. Das Acoustics-Modul umfasst nun Oktavband- und Terzband-Diagramme.

  • Universell: Das Particle Tracing Modul unterstützt die Modellierung von Partikel-Materie-Wechselwirkung zur Simulation von Hochenergiephysik und leistungsstarken Detektoren zum Zählen der Partikel in einzelnen Bereichen und Grenzflächen.

Unter www.comsol.de/release/5.2 können Sie die wichtigsten Neuerungen als Video ansehen oder nachlesen und die Software Comsol Multiphysics Version 5.2 herunterladen.

Bild: Diese Simulations-App ist für die Simulation von Rührwerken mit axial oder radial laufenden Impellern gedacht. Für eine vorgegebene Geometrie berechnet die Anwendung die Effizienz des Rührprozesses. Die Behälter, die in drei verschiedenen Bauformen verfügbar sind, können auch mit Ablenkplatten und mit 11 verschiedenen Impeller-Ausführungen ausgestattet werden.

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