COMSOL brengt versie 5.5 uit van COMSOL Multiphysics

19 november 2019

COMSOL heeft de nieuwste versie van COMSOL Multiphysics uitgebracht. De Design Module biedt in versie 5.5 een geheel nieuwe methode om ontwerpen op een schetsmatige manier op te zetten met gebruik van parameters voor de geometrieën.

Nieuwe en verbeterde solvers versnellen een groot deel van de simulaties. Twee nieuwe modules, de Porous Media Flow Module en de Metal Processing Module, breiden de multifysische modelleringskracht van het softwarepakket verder uit.

Krachtig parametrisch schetsontwerp
De Design Module biedt een nieuwe schetsfunctie die het eenvoudig maakt om afmetingen en randvoorwaarden toe te wijzen aan vlakke tekeningen voor 2D-modellen en 3D-werkvlakken. “We hebben de nieuwe dimensions and constraints zorgvuldig geïntegreerd in de Model Builder, zodat het een natuurlijk onderdeel wordt van de COMSOL Multiphysics workflow,” zegt Daniel Bertilsson, technologiemanager voor mathematica en computerwetenschap bij COMSOL. “De nieuwe schetsfunctie kan samen met de modelparameters in COMSOL Multiphysics worden gebruikt om de simulatie aan te sturen, of het nu gaat om een enkele run, parameterstudie of parameteroptimalisatie.”

Parametrische optimalisatie van de vloeistofstroom in een microklep met behulp van de nieuwe schetsfunctie met afmetingen en randvoorwaarden in de Design Module.

Nieuwe solvertechnologie voor akoestische simulaties
Ultrasone technologie wordt steeds belangrijker binnen diverse toepassingen, variërend van procestechniek en niet-destructief onderzoek tot consumenten-elektronica. Nieuwe functionaliteit op basis van de tijd-expliciete discontinue Galerkin-methode maakt het mogelijk om op efficiënte wijze multicore berekeningen van o.a. ultrasone geluidsvoortplanting uit te voeren. Dit kan zowel in vaste stoffen als vloeistoffen, inclusief demping en anisotropie. De methode heeft ook laagfrequente toepassingen, zoals in seismologie. De multifysische mogelijkheden kunnen naadloos lineaire elastische golfvoortplanting combineren in een vaste stof en de overgang naar een vloeistof als een akoestische drukgolf, en weer terug. De nieuwe elastische golffunctionaliteit is beschikbaar voor gebruikers van de Structural Mechanics Module, MEMS Module en Acoustics Module. De vloeistof-structuur-akoestiekkoppeling is beschikbaar in de Acoustics Module.

Geluidsverdeling in een auto-interieur opgelost met de eindige elementenmethode met behulp van een gespecialiseerde solver voor golfpropagatie-analyse. Rekenvoorbeeld voor 7 KHz.

Voor simulaties in het frequentiedomein is er een speciale solver voor golfpropagatie. Deze maakt het mogelijk om hogere frequenties (kortere golflengten) te verwerken met behulp van de eindige-elementenmethode. De nieuwe solver is geschikt voor de analyse van afgesloten constructies zoals een auto-interieur.

Metal Processing Module
Met de nieuwe Metal Processing Module is het mogelijk om de faseovergang in metalen te modeleren, toepassingen zijn: lassen, warmtebehandeling en additive manufacturing van metalen. “Vervormingen, spanningen en belastingen die het gevolg zijn van gewenste (of ongewenste) thermische faseveranderingen in metalen kunnen met de Metal Processing Module worden voorspeld”, zegt Mats Danielsson, technisch productmanager bij COMSOL. “De module kan worden gecombineerd met alle andere COMSOL-producten voor bijna elke vorm van multifysische analyse waarbij de faseverandering van metaal belangrijk is. Denk bijvoorbeeld aan de Heat Transfer Module voor warmtestraling, de AC/DC Module voor inductieharding en de Nonlinear Structural Materials Module voor een complex materiaalgedrag”.

Restspanningen in een tandwiel na afschrikken, berekend met behulp van de Metal Processing Module.

Porous Media Flow Module
De Porous Media Flow Module geeft gebruikers in de voedingsmiddelen-, farmaceutische en biomedische industrie een breed scala aan mogelijkheden om het transport van materiaal in poreuze media te berekenen. De nieuwe module bevat functionaliteit voor één- en meerfasestroming in poreuze media, droogprocessen en transport in scheuren. De stromingsmodellen kunnen lineair of niet-lineair zijn in verzadigde en variabel verzadigde media met speciale opties voor langzame en snelle stromingen. De multifysische simulatie-mogelijkheden zijn uitgebreid voor het berekenen van effectieve thermische eigenschappen voor meercomponentensystemen, poroelasticiteit, en transport van chemische stoffen in vaste, vloeibare en gasfasen.

Vereenvoudigde vorm- en topologie-optimalisatie met de Optimization Module
Gebruikers die werken met mechanische, akoestische, elektromagnetische, warmte-, vloeistof-, en chemische analyses zijn al lang in staat om vorm- en topologie-optimalisaties uit te voeren met COMSOL Multiphysics. De Optimization Module biedt nu een vereenvoudigde methode van vormoptimalisatie met nieuwe ingebouwde functies zoals flexibele randen en de optimalisatie van de wanddikten. Een nieuw egalisatieproces voor topologie-optimalisatie zorgt voor een betere kwaliteit van de resultaten van een geometrie. Deze kunnen vervolgens worden gebruikt voor extra analyse en additive manufacturing. COMSOL Multiphysics ondersteunt nu ook de import en export van de additive manufacturing bestandstype PLY en 3MF, in aanvulling op het STL-formaat dat al beschikbaar is.

Niet-lineaire analyses voor schaalelementen en onregelmatige trillingsanalyse
Voor schaalelementen en laminaten (meerlaagse composiet schaalelementen) is nu een veelheid aan niet-lineaire materiaalgedrag zoals plasticiteit, kruip, visco-plasticiteit, visco-elasticiteit, hyperelasticiteit en mechanisch contact beschikbaar. Contactmodellering kan bovendien worden toegepast bij elke willekeurige combinatie van volumetrische elementen en schaal-elementen (inclusief solid-shell, solid-composite shell en membrane-shell). Afhankelijk van het type analyse maakt dit deel uit van respectievelijk de Structural Mechanics Module, de Nonlinear Structural Materials Module en de Composite Materials Module.

Een nieuwe gebruikersinterface voor pipe mechanics binnen de Structural Mechanics Module biedt functionaliteit voor het uitvoeren van spanningsanalyses van leidingsystemen. De nieuwe functionaliteit kan diverse pijpdoorsneden verwerken en de effecten bevatten van externe belastingen, interne druk, axiale sleepkrachten en temperatuurgradiënten door de pijpwand.

De Structural Mechanics Module kan nu ook onregelmatige-trillingsberekeningen (random vibrations) uitvoeren. Dit geeft inzicht in de respons op belastingen die worden vertegenwoordigd in de vorm van spectrale vermogensdichtheid (PSD).

Dit stelt gebruikers in staat om belastingen door te rekenen die willekeurig van aard zijn, zoals turbulente windvlagen of trillingen op een voertuig die door de weg worden veroorzaakt. De belastingen kunnen volledig gecorreleerd zijn, niet gecorreleerd zijn, of een specifieke, door de gebruiker gegeven, correlatie hebben.

De Multibody Dynamics Module biedt nieuwe functionaliteit voor het analyseren van stijve en elastische kettingaandrijvingen met automatische generatie van schakels en verbindingen die nodig zijn voor het modelleren van kettingaandrijvingen.

Elastische analyse van kettingaandrijvingen in de Multibody Dynamics Module. Kleuren en pijlen geven de snelheid en de snelheidsrichting aan, respectievelijk in de ketting en de kettingwielen.

Samendrukbare Euler stroming en niet-isothermische Large Eddy Simulaties
Gebruikers van de CFD Module krijgen nieuwe interfaces voor comprimeerbare Euler stromingen en niet-isothermische Large Eddy Simulaties (LES). De interfaces voor roterende stromingen ondersteunen nu ook de Level-Set methode en Phase Field methoden, evenals de Euler-Euler en bellenstroming. De Heat Transfer Module wordt geleverd met een nieuwe interface voor netwerkbenadering van warmteberekeningen (lumped system). Straling in semi-transparante media ondersteunt nu meerdere spectrale banden. Een nieuwe open randvoorwaarde voor convectieve stroming reduceert rekentijden met 30%.

Multiscale Wave en Ray Optics, piëzo-elektrische schaalelementen en PCB-poorten
De Ray Optics Module kan nu worden gecombineerd met de RF Module of Wave Optics Module voor gelijktijdige full-wave en ray tracing simulaties. Dit maakt multiscale modelering mogelijk, zoals het analyseren van een golfgeleider die in een grote ruimte wordt gestraald, waarbij het gebruik van een full-wave simulatie voorheen rekentechnisch erg moeilijk was. Door de AC/DC-module en de Composite Materials Module te combineren, kunnen gelaagde materialen met zowel diëlektrische als piëzo-elektrische lagen in dunne structuren geanalyseerd worden. De RF Module bevat nieuwe poorten voor vias (vertical interconnect access) en transmissielijnen, waardoor het opzetten van een berekening van een printplaat veel eenvoudiger gaat.

Efficiënte distributie van stand-alone apps
COMSOL Compiler™ stelt u in staat om standalone applicaties te maken met een eigen gebruikersinterface. De apps zijn gebaseerd op de COMSOL Multiphysics modellen die in de Application Builder zijn gebouwd. Voor de gecompileerde apps is alleen COMSOL Runtime™ nodig dus een licentie van COMSOL Multiphysics of COMSOL Server™ licentie is niet meer nodig. “Sinds de release van COMSOL Compiler afgelopen najaar hebben we veel reacties gehad over de nieuwe mogelijkheid om applicaties in stand-alone vorm te distribueren”, zegt Daniel Ericsson, application product manager bij COMSOL. De nieuwste versie van COMSOL Compiler heeft een nieuwe compilatie-optie voor het genereren van bestanden van minimale omvang voor een eenvoudigere distributie. Wanneer de gebruiker voor het eerst een app start, waarbij de nieuwe compilatie optie is gebruikt, wordt COMSOL Runtime gedownload en indien nodig geïnstalleerd van de website van COMSOL. Voor toepassingen die dezelfde COMSOL Runtime gebruiken is slechts één exemplaar van COMSOL Runtime nodig. COMSOL Runtime heeft een grootte van ongeveer 350 MB en een applicatiebestand kan zo klein zijn als een paar MB.

Beschikbaarheid
COMSOL Multiphysics, COMSOL Server en COMSOL Compiler software producten worden ondersteund op de volgende besturingssystemen: Windows®, Linux®, and macOS. De Application Builder wordt alleen ondersteund door Windows®.

Website COMSOL

Comments are closed.