COMSOL Multiphysics^® 和 COMSOL Server™ 的5.3a 版本集成了多物理場建模和 App開發(fā)的全新數(shù)值方法，賦予用戶前所未有的強(qiáng)大建模能力。

 2017年12月20日 — 中國上海 — 作為全球領(lǐng)先的多物理場建模和仿真軟件解決方案的提供商，COMSOL 公司于近日正式發(fā)布了最新版本的 COMSOL Multiphysics^® 和 COMSOL Server™ 產(chǎn)品。全新的5.3a 版本為仿真專業(yè)人士提供了更加先進(jìn)的建模工具和更強(qiáng)大的求解器，其中包括形狀記憶合金(SMA)材料模型、模擬電容耦合等離子體(CCP)的創(chuàng)新型建模方法，以及適用于聲學(xué)和聲-結(jié)構(gòu)相互作用的混合邊界元與有限元(BEM-FEM)方法。這些全新的方法和更高的求解效率將讓來自各個工業(yè)和研究領(lǐng)域的客戶從中獲益。

COMSOL 集團(tuán)首席執(zhí)行官 Svante Littmarck 表示，“高效的產(chǎn)品開發(fā)是我們的客戶不斷追求的目標(biāo)。借助于 COMSOL 軟件出色的多物理場建模功能，我們的用戶能夠以更加經(jīng)濟(jì)、高效的方式進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新。此次新版本的發(fā)布，其內(nèi)在動力源自于我們對軟件質(zhì)量孜孜不倦的追求和對用戶反饋持之以恒的重視，將為用戶帶來更加強(qiáng)大的建模功能和更快的求解速度。”

通過在同一個多物理場環(huán)境中耦合邊界元方法、有限元方法和射線聲學(xué)分析，COMSOL 5.3a 版本為用戶帶來了前所未有的聲學(xué)建模能力。

用于聲學(xué)仿真的混合邊界元-有限元方法

COMSOL 5.3a 版本支持基于邊界元方法的聲學(xué)分析。Harman Lifestyle Audio 公司的首席研發(fā)工程師 Martin Olsen 評論道，“借助 COMSOL Multiphysics 最近新增的邊界元方法，我們可以模擬大型結(jié)構(gòu)的聲輻射問題，例如，再現(xiàn)電動汽車車體外的聲音。COMSOL 的功能十分全面，涵蓋了有限元法、邊界元法和射線追蹤等方法。通過將邊界元法與有限元法耦合，為車載音響產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了一個極為靈活的仿真環(huán)境。”現(xiàn)在，聲學(xué)工程師獲得了前所未有的強(qiáng)大仿真能力，除了軟件中提供的各類多物理場耦合功能外，他們還能夠高效地分析從最低頻的音符到超聲范圍的全聲頻范圍。

由蘑菇形壓電聲吶基陣發(fā)出的聲波產(chǎn)生的散射場。左：聲壓級。右：基陣變形及其產(chǎn)生的總聲壓場。

全新的建模工具，更高效的求解器，更出色的可視化效果

新版本增加了兩種進(jìn)行模型降階的方法：模態(tài)分析和漸近波形評估（asymptotic waveform evaluation，簡稱 AWE）。借助這兩種方法，用戶可以降低數(shù)值模型的計算復(fù)雜度。用戶在使用 LiveLink™ for MATLAB^® 時可以利用專門的狀態(tài)空間導(dǎo)出功能來獲得降階模型。新版本同時還將為用戶——特別是從事計算流體動力學(xué)(CFD)分析的用戶 -- 帶來了更加快速的建模體驗(yàn)：代數(shù)多重網(wǎng)格(AMG)求解器實(shí)現(xiàn)了高達(dá)40％的性能提升，幾何多重網(wǎng)格(GMG)求解器也達(dá)到了20%的性能提升。軟件新增了對 3Dconnexion^® SpaceMouse^® 3D 鼠標(biāo)的支持，使模型導(dǎo)航變得更加方便。此外，軟件還針對色覺障礙者新增了 Cividis 顏色表，幫助他們直觀而準(zhǔn)確地理解仿真結(jié)果。

采用了 Cividis 顏色表進(jìn)行渲染的攪拌器內(nèi)的流場可視化圖。該顏色表由西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)提供。

熱力學(xué)屬性庫，新增的湍流模型和水分流動多物理場耦合

化學(xué)工程師現(xiàn)在可以利用新增的熱力學(xué)屬性庫來模擬氣體、液體，以及（氣-液）相平衡。COMSOL 公司首席技術(shù)官 Ed Fontes 博士評論道，“借助內(nèi)置的熱力學(xué)屬性和傳遞屬性，我們可以快速、準(zhǔn)確、便捷地對流體流動、傳熱和反應(yīng)流模型進(jìn)行定義，而且我們還可以將外部的熱力學(xué)屬性包通過標(biāo)準(zhǔn)格式鏈接到 COMSOL Multiphysics 中，進(jìn)一步提升軟件的易用性。”軟件新增了能夠更加準(zhǔn)確描述流體流動特征的 Realizable k-e湍流模型；以及用于模擬建筑材料和潮濕空氣中熱濕傳遞的多物理場耦合建模功能。

創(chuàng)新型等離子體建模方法，以及針對磁場分析的邊界元方法

新版本中提供了模擬電容耦合等離子體（capacitively coupled plasmas，簡稱 CCP）的全新建模方法，基于非線性周期性方程，可將 CCP 問題的求解時間從幾周縮短到幾小時以內(nèi)。電磁學(xué)領(lǐng)域的研究人員現(xiàn)在可以使用邊界元方法精確地分析具有高體表比的研究對象，以及包含無限域的磁場。

新增形狀記憶合金材料模型和三維實(shí)體-梁連接

工程師現(xiàn)在可以在仿真中添加形狀記憶合金材料，并將其用于生物醫(yī)學(xué)或其他消費(fèi)品領(lǐng)域的設(shè)計研發(fā)中。形狀記憶合金材料還可與其他物理場（例如傳熱）相互耦合。用戶不僅能受益于全新的實(shí)體-梁連接特征，還能借助專用的接觸對邊界條件來模擬螺栓連接中的螺紋受力。

更加穩(wěn)定的仿真 App渲染功能，以及更強(qiáng)大的 App 發(fā)布和管理功能

那些具有大型繪圖或多個圖形窗口的仿真 App 擁有了更加優(yōu)異的渲染性能，大幅提升了用戶界面的響應(yīng)速度。用戶現(xiàn)在只需連入公司網(wǎng)絡(luò)便可直接登錄 COMSOL Server™，無需再次輸入密碼，這使 App 的運(yùn)行變得更加方便、快捷。仿真App 的縮略圖和簡介可以通過網(wǎng)頁界面在 COMSOL Server™ 中直接修改。在服務(wù)器需要關(guān)閉維護(hù)或其他情況下，管理員可以向所有用戶發(fā)送統(tǒng)一的通知。COMSOL Server™ 中默認(rèn)安裝了一個用于集群驗(yàn)證的新 App，方便管理員測試集群并行計算的設(shè)置。使用網(wǎng)絡(luò)浮動許可證的 COMSOL Multiphysics^® 用戶也可以在軟件中使用此 App。

適用性

COMSOL Multiphysics^® 和 COMSOL Server™ 軟件產(chǎn)品支持在Windows^® 、Linux^®和 macOS 操作系統(tǒng)中運(yùn)行。“App 開發(fā)器”僅支持在 Windows^® 操作系統(tǒng)中使用。

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關(guān)于 COMSOL

COMSOL 是全球仿真軟件提供商，致力于為科技型企業(yè)、研究實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)提供產(chǎn)品設(shè)計和研究的軟件解決方案。其旗艦產(chǎn)品 COMSOL Multiphysics^® 是一個集物理系統(tǒng)建模和仿真 App 開發(fā)于一體的軟件平臺，尤其擅長對耦合或多物理場現(xiàn)象的仿真分析。多個附加模塊將仿真平臺擴(kuò)展到電氣、力學(xué)、流體流動和化工等領(lǐng)域。接口工具實(shí)現(xiàn)了 COMSOL Multiphysics^® 仿真與 CAE 領(lǐng)域的所有主流技術(shù)計算工具和 CAD 工具的集成。仿真專業(yè)人員借助 COMSOL Server™ 能夠向其遍布世界各地的設(shè)計團(tuán)隊(duì)、制造部門、測試實(shí)驗(yàn)室及客戶部署仿真 App。COMSOL 公司創(chuàng)立于 1986 年，在全球設(shè)有 21 個辦公室，并通過分銷商網(wǎng)絡(luò)覆蓋更多地區(qū)。

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