多物理与FEA

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经过大卫·坎

2013年2月14日

在去年的流行帖子中,我讨论了访问和操纵comsol的基础方程。这篇博客文章煽动了读者的评论,大多数受访者都赞赏甚至需要查看物理背后的数学模型(即方程式)的能力。在考虑到这一点的同时,我意识到故事还有更多,并且从一点点角度来看,社区可以从进一步的讨论中受益。

不需要方程的兴趣

首先,让我清楚一件事:多物理学对所有工程师的理论知识都对所有工程师都有用。这是Comsol多物理学的广泛用户基础证明的事实。因此,如果您没有方程式的品味,那就没问题。只需使用将材料属性和其他处理参数放置的物理学即可。方程仍将在幕后并在做他们的工作,但是您不必担心它们。

我喜欢使用汽车的类比:我们大多数人只是开车。尽管如此,仍有一部分人口可以打开汽车的引擎盖,了解技术并通过进行更改来实现优化的性能。

现在,对于那些想从广义上理解的人来说,请继续阅读。

FEA的Comsol实施

Comsol多物理通常被认为是有限元方法(FEM)代码。确实应该是,因为那是comsol采用的主要方法。但是,Comsol多物理实现此操作以执行有限元分析(FEA)的方式是如此聪明,以至于我们为其申请了专利。

传统的FEA专注于“元素”。这些是固定的离散化,通常与网格相关,可描述某些物理学或物理的组合。如果您想分析没有创建元素的物理组合(先验),则必须求发多个求解器,或者您不运气。另一方面,comsol首先允许用户以任何方式组合物理。(您可以考虑写下所需的任何方程式。)然后,在求解之前,comsol在“即时”中启动离散化。因此,实际上,这就像拥有无限数量的“元素”类型。

系数表单设置 FEA:系数形式
系数表单设置窗口。 系数形式是可以将方程式自由输入comsol多物理学的方式之一。

有什么好处?建模的灵活性。这就是为什么在多物理学中的开拓应用程序时,comsol多物理用户始终是第一位的。只是看看乐动滚球app下载comsol会议论文和演讲,您会看到物理和数学模型的多种组合。

总结思想

当您查看大局时,还有更多的好处:统一的工作流程和创新思想的交叉授粉,只需提及两个。这是Comsol的专利多物理技术使这一切成为可能,并将继续为各地的计算科学家和工程师提供创新平台。

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评论(2)

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Rangika de Silva
Rangika de Silva
2013年2月26日

我正在对“结构力学 - >固体力学(固体) - >固定的纳米复合材料进行FEA。我必须使用默认方程式的不同方程式来解决问题。因此,是否可以更改GUI中的默认方程式,而不是在与Matlab扩展的实时链接上进行操作?

大卫·坎
大卫·坎
2013年2月26日

是的,可以通过在菜单窗口中的show>“方程视图”上切换来编辑在comsol中求解的所有方程。然后,您将看到解决的基础方程以及所有派生变量。如果需要,可以由希望完全控制控制方程式的用户进行编辑。

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