COMSOL Multiphysics v5.4 免费中文版

系统：PC

日期：2021-05-19

类别：图形图像

版本：v5.4

立即下载(4.33GB)

注：检测到是移动设备，电脑版软件不适合移动端。

详情
相关
评论

软件介绍

COMSOL Multiphysics是一款专业的仿真平台，能够为用户提供先进的集成式CAE软件环境，方便用户全方面位的创建多物理场模型和构建仿真App应用程序，内含数十种功能模块可以使用，适用于大量的不同领域，COMSOL5.4特别版百度云经过修改处理，不仅解锁了全部的功能，而且使用完全免费。

新版亮点

一、comsol multiphysics 5.4主要新增功能：

1、新产品：复合材料模块

新增的“复合材料模块”支持对复合材料层合板进行建模，其中提供一系列前后处理工具用于分析具有数十或数百层的结构。通过将“复合材料模块”与多层壳新功能（在“传热模块”和“AC/DC 模块”中提供）结合使用，用户可以对复合材料执行多物理场分析，例如焦耳热与热膨胀耦合分析。

2、核心功能概述

COMSOL Multiphysics 5.4软件的核心功能改进包含多个特征，方便您更有效地创建模型。您可以使用多个参数节点在模型中对参数集进行分组，还可以参照多个参数节点，执行参数化扫描。除此之外，您还可以对“模型开发器”中的大多数节点进行分组，并基于选择为几何模型指派定制的着色方案。在新版本的各项性能改进中，值得一提的是采用了新的内存分配机制，对于搭载 Windows? 操作系统并使用较新处理器（拥有 8 个以上处理器内核）的计算机而言，计算速度提升了数倍。

3、电磁学概述

“AC/DC 模块”针对电磁建模新增了一个“零件库”，其中包含完全参数化的可以快速生成的线圈和磁芯零件。同样，“RF 模块”的 RF 材料库也得到了增强，其中新增的基板材料可用于模拟印刷射频、微波和毫米波电路。“射线光学模块”中模拟结构-热-光学性能（STOP）分析的建模工具得到了改进。最后，“半导体模块”中新增了一个可与静电接口连接的薛定谔-泊松方程多物理场接口。

4、结构力学和声学概述

“结构力学模块”针对结构和声学建模新增了冲击响应谱分析工具，还增加了两个新模型用于演示该功能。您现在可以使用“非线性结构材料模块”和“岩土力学模块”，模拟开裂导致的脆性材料损伤。“多体动力学模块”中添加了流-固耦合 (FSI)，用于研究机构与流体相互作用的问题。同时，“声学模块”新增了一个端口边界条件，您可以更方便地计算声传播损失和声插入损失；此外，新增的非线性 Westervelt 选项还支持模拟声压级较高的压力声学。

5、流体流动和传热概述

“CFD 模块”引入了两个主要更新：大涡模拟 (LES) 建模功能和一套全面改进的多相流建模工具，包括一个用于多相流的全新 FSI 接口。此外，“管道流模块”还添加了多物理场功能，新增了可与单相流接口连接的管接头多物理场接口。“传热模块”中新增的热辐射方法支持漫反射-镜面反射表面和半透明表面，可用于模拟多层薄结构中的传热。

6、化学和电化学概述

新版本针对“化学反应工程模块”的用户改进了热力学接口，并新增了一个模拟乙烯到乙醇气相转化的 App。“电池与燃料电池模块”针对电化学建模提供了一个用于创建电池集总模型的新工具，“腐蚀模块”的用户现在可以使用水平集多相流接口。

二、comsol multiphysics 5.4发布亮点更新列表

1、核心功能

新产品：COMSOL Compiler

“模型开发器”包含多个参数节点

“模型开发器”中的节点支持分组到文件夹

基于选择对模型着色

加快 Windows 操作系统上的求解速度

2、电磁学

完全参数化、方便建模的线圈和磁芯零件

多层薄结构中的电流和焦耳热分析

新增 40 余种基板材料，用于印刷射频、微波和毫米波电路

新增用于薄金属层和抗反射涂层的边界条件

新增用于半导体仿真的薛定谔-泊松方程接口

用于射线光学的新增和更新零件库

功能更强大的 STOP 分析

用于射线光学的光色散模型

3、结构力学和声学

复合材料模块

冲击响应谱分析

用于增材制造的材料活化

基于基本单元的微结构建模

轴对称壳

软接头

用于壳、膜、结构装配和多体动力学的 FSI

橡胶 Mullins 效应

混凝土等脆性材料损伤模型

声学端口

非线性声学 Westervelt 计算

4、流体流动和传热

大涡模拟 (LES)

多相流 FSI

新增用于自由和多孔介质流动的相传递模型

多孔介质多相流

更新的 Euler-Euler 公式、水平集公式和混合物模型公式

新增非牛顿流体模型

漫反射-镜面反射表面和半透明表面热辐射

任意数量光谱带的表面对表面辐射

光扩散方程

多层薄结构中的传热

5、化工

更新的热力学接口

Maxwell-Stefan 扩散中的平衡反应

稀物质传递接口现在支持反应流多物理场耦合

电池集总模型

膜（如用于电渗析）边界条件

COMSOL5.4特别版功能介绍

一、多物理场仿真带来精确的分析结果

工程仿真成功的关键往往取决于是否能够开发出通过实验验证的模型，以取代传统单纯依靠实验和原型的方式，同时能够从更深层面上理解产品的设计和流程，为之后的设计改进积累，打下基础。与实验或原型测试相比，建模仿真可以帮助开发人员更快、更有效、更精确地优化产品和过程。

对于comsol multiphysics用户来说，建模不再受制于其他仿真软件常常存在的各种限制，用户可以自由控制模型的各个方面。软件支持将任意数量的物理场现象耦合在一起，不仅如此，您还可以直接在图形用户界面（GUI）使用方程和表达式来输入用户自定义参数，以传统方法难以实现，甚至是完全无法实现的创造性方式来进行仿真。

精确的多物理场模型能够考虑各种可能的工况和相关的物理效应，能够帮助您理解、设计和优化真实工作条件下的产品和过程。

二、统一的建模工作流程

使用comsol multiphysics建模意味着，您可以在一个软件环境中，任意地切换电磁学、结构力学、声学、流体流动、传热和化学反应现象，或通过偏微分方程组建模的任何其他物理场等多个仿真。您还可以在单个模型中将这些领域的物理现象进行组合。COMSOL Desktop用户界面为您提供了完整的仿真环境和始终一致的建模工作流程，无论您想要分析和开发哪种类型的设计或过程，都可以遵循同样的建模流程。

三、几何建模和 CAD 软件接口

1、操作、序列和选择

comsol multiphysics的核心功能提供了丰富的几何建模工具，支持通过实体对象、表面、曲线和布尔操作等来创建零件。您可以通过操作序列来创建几何实体，序列中的每个操作都可以输入控制参数，方便您在多物理场模型中轻松地进行编辑和参数化求解。几何模型中的定义与其相应的物理场设置之间相互关联，这意味着只要几何模型发生变化，软件便会自动将此变化反应到所有与其关联的模型设置中。

您可以将几何模型中的材料域或表面等几何实体进行分组，创建不同的选择，并在定义物理场、划分网格以及后处理等后续操作中使用这些选择。不仅如此，您还可以通过一系列操作来创建参数化几何零件（包括相关选择），然后将它们存储到“零件库”中，以便在多个模型中重复使用。

2、导入、修复、特征修复和虚拟操作

CAD 导入模块和 ECAD 导入模块支持将所有标准 CAD 和 ECAD 文件导入到 COMSOL Multiphysics 中。设计模块进一步扩展了 COMSOL Multiphysics 的几何操作功能。“CAD 导入模块”和“设计模块”均支持对几何模型执行修复和特征去除操作。软件也支持对表面网格模型（如 STL 格式）的导入，用户还可以通过 COMSOL Multiphysics 中的后续操作将其转换为几何对象。与几何序列中的其他操作类似，导入操作也可以与选择和其它相关操作结合使用，以执行参数化和优化分析。

作为特征去除和修复功能的备选方案，COMSOL软件还支持一些“虚拟操作”。对于如长条面和小面等这些几何特征，建模时包含它们通常并不提高仿真精度，虚拟操作可以用于去除这些几何特征对网格的影响。与特征去除功能不同的是，虚拟操作可以在不改变几何的曲率或保真度的情况下，生成更优质的网格。

四、众多预置接口和功能，支持基于物理场建模

COMSOL软件提供了一系列预定义的物理场接口，用于模拟各种物理现象，其中包括了很多常见的由多个物理场共同作用引起的现象。物理场接口是专门针对特定科学或工程领域问题建模的用户界面，用户在其中可以自由设定模型的各个方面 - 从参数定义、离散化，到分析和求解结果。

当选定某个特定的物理场接口后，软件会给出相应的研究类型供用户选择，例如瞬态或稳态求解。除此之外，软件还会自动推荐合适的数值离散化方法、求解器设置，以及对应于该物理现象的可视化和后处理图表。用户还可以对物理场接口进行自由组合，用来描述涉及多种物理现象的复杂过程。

comsol multiphysics平台软件预置了大量的核心物理场接口，涉及固体力学、声学、流体流动、传热、化学物质传递和电磁学等诸多领域。COMSOL产品库中包含的附加模块提供了丰富的专业用户界面，扩展了软件在相应领域的建模功能，是对软件核心建模功能的有力补充。

五、基于方程建模带来灵活、透明的建模功能

要想真正推动科学与工程研究及创新，软件工具仅提供一成不变的工作环境是远远不够的。理想的软件应该直接在用户界面中提供模型定义，并支持用户根据数学方程进行定制。COMSOL Multiphysics的功能应运而生，完全具备这种级别的灵活性，在生成数值模型之前，其内置的方程编译器可以先快速地编译表达式、方程及其他数学描述。软件支持在物理场接口中添加和定制表达式，用户可以将这些表达式自由耦合，从而模拟多物理场现象。

丰富的定制功能不仅限于此。借助“物理场开发器”，您还可以根据自己的方程来创建新的物理场接口，并在之后的建模工作中调用和修改这些接口，也可以将其分享给其他同事。

六、自动和手动网格剖分

根据物理场的类型或多物理场组合，COMSOL Multiphysics提供了多种模型离散化和网格剖分方面的方法供您选择。离散化方法主要是基于有限元方法（相关方法的完整列表，请参见本页的求解器一节），而通用的网格剖分算法可以使用相应的单元类型来创建与所用数值方法相匹配的网格。例如，默认算法可以采用自由四面体网格，或采用四面体与边界层网格的组合，来实现更迅速、更精确的求解。

对于所有网格类型，都可以在求解过程中或研究步骤序列中执行网格细化、重新剖分网格或自适应网格剖分操作。

七、研究步骤序列、参数研究和优化

1、研究或分析类型

当您选中某个物理场接口后，COMSOL Multiphysics会给出相应的研究（分析类型）。例如，对于固体力学分析，软件会建议您执行瞬态、稳态或特征频率研究；对于 CFD 问题，软件则只建议您使用瞬态和稳态研究。当然，您也可以自由地选择其他研究类型。用户可以通过设定一系列研究步骤来构建求解过程，其中，用户可以选择每个研究步骤中所求解的模型变量。在求解序列中，任何研究步骤所得到的解都可以用作后续研究步骤的输入。

2、扫描、优化和估计

任何研究步骤都可以通过参数化扫描来运行，参数化扫描可以基于模型中的一个或多个参数，包括几何参数、物理场定义中的设置等。您可以使用不同的材料及其定义的属性来执行扫描，也可以对一组定义的函数执行扫描。

您可以使用优化模块执行优化研究，对多物理场模型进行拓扑优化、形状优化或参数估计。COMSOL Multiphysics提供无梯度和基于梯度两种优化方法。最小二乘法公式和一般优化问题公式可用于参数估计。软件还提供内置的灵敏度研究，用于计算目标函数相对于模型中任何参数的灵敏度。

八、先进的数值方法实现精确求解

COMSOL Multiphysics的方程编译器为数值引擎提供了最佳动力：用于稳态（稳定）、瞬态、频域和特征频率研究的全耦合偏微分方程组。软件使用有限元法（FEM），对偏微分方程组的空间变量 (x, y, z) 进行离散化处理。对于某些特定问题，也可以使用边界元法（BEM）将空间离散化。对于空间和时间相关的问题，则使用直线法，其中使用 FEM（或 BEM）将空间离散化，从而形成常微分方程组（ODE）。然后使用包括时间步进的隐式和显式方法在内的高级方法来求解这些常微分方程。

九、丰富的可视化和后处理工具帮助展示建模结果

尽情展示您的仿真结果吧！COMSOL Multiphysics提供了强大的可视化和后处理工具，可以帮助您以简洁有效的方式展示您的仿真结果。您可以使用软件的内置工具，也可以在软件中输入数学表达式，通过派生物理量来增强可视化效果。因此，您可以在 COMSOL Multiphysics中生成与仿真结果有关的任何物理量的可视化效果。

可视化功能包括表面图、切面图、等值面图、截面图、箭头图和流线图等众多绘图类型。软件提供一系列数值后处理工具用于计算表达式，例如积分和导数。您可以计算实体、表面、曲边以及点上的任意物理量或派生物理量的最大值、最小值、平均值和积分值。许多基于物理场的模块还包含了特定工程和应用领域的专用后处理工具。

十、仿真 App 在分析、设计和生产之间架起沟通的桥梁

在许多组织中，往往都是少数的数值仿真专业人员需要为一个庞大的群体服务，后者通常是从事产品开发、生产人员，或者研究物理现象和过程的学生。为了顺应这一市场需求，COMSOL Multiphysics提供了开发仿真 App 的强大功能，借助“App 开发器”，仿真专业人员可以为原本通用的计算机模型创建直观且极具特色的用户界面 - 开发随时可用的定制 App。

您可以从通用模型着手，开发多个不同的 App，每个 App 都可以针对特定的任务而内置有限的输入和输出选项。App 既可以在客户端运行，也可以通过网页浏览器运行，其中可以包含用户文档，还可供您检查“允许范围内的输入”，并通过单击按钮生成预定义的报告。您可以使用 COMSOL Server的App管理和分发工具，通过网络或 Web 访问方式将开发完善的 App 分享给设计团队、制造部门、工艺操作员、测试实验室、用户以及客户使用。