用应用民主化模拟

仿真应用程序(以及分配它们的能力)通过使更广泛的工程师,同事和客户可以访问建模来使组织受益。


托马斯·福里斯特(Thomas Forrister)
2019年7月

仿真是一种强大的工具,可以通过研究设计中的物理现象来预测原型制作前的操作条件,从而可以节省时间和金钱。但是,计算建模通常留给模拟专家,这可能会限制公司内部的资源和生产。尽管其他团队成员可能不是模拟专家,但他们的见解对于研究,设计和制造流程可能是无价的。

扩展多物理模拟的覆盖范围使公司能够获得更高质量的产品来更快,更便宜,而不是在原型迭代后开发迭代。乐动体育app无法登录通过创建和分发仿真应用程序,专家可以在此过程中的模拟中包括非专家,对其进行神秘化并打破组织内部的障碍,以便有更多的协作空间,预测结果,创新和优化。

在AlyST工程,Altasim Technologies和GLL Bio-Med Analytics,构建和分发应用程序有助于使客户的设计工作流程更加高效。

应用程序开发和分销变得容易

应用程序使任何人都能在没有模拟专家的情况下测试参数并进行重复分析。没有工程背景的这个较大的客户或同事可以自信地做出快速,明智的决定。这样,团队可以更有效地一起工作。

为了概述从模型到应用程序的工作流程,模拟专家将首先在ComsolMultiphysics®中创建模型。然后,专家可以使用COMSOL多物理学中的应用程序构建器将模型转变为应用程序。可以使用拖放功能在几分钟内创建应用程序。结果是一个专门的接口,具有受限的输入和输出,因此最终用户仅关注与其工作相关的参数。

“应用程序开发过程本身非常容易且用户友好,”咨询公司的Nagi Elabbasi说,向客户提供仿真专业知识。他补充说,应用程序具有很多功能,而且它们也是一个很好的营销工具。正如Elabbasi所解释的那样,“在应用程序中,您可以访问广泛的Java®功能”,这意味着非常可以将应用程序链接到其材料库Polyumod,从而允许更高级的应用程序开发与客户共享。

通过COMSOL服务器在平板电脑上访问的仿真应用程序的照片。
图1.用户可以通过Comsol Server™访问应用程序,并在Web浏览器或客户端上运行它们。
comsol服务器实例中模拟应用程序库的屏幕截图。
图2.可以使用Comsol Server™管理应用程序及其使用情况。

为了使协作者访问应用程序,有两种方法:编译独立的可执行文件或通过应用程序管理工具分发它们。顾名思义,Comsol Compiler™用于创建可以在Windows®,Linux®或MACOS上使用COMSOL®软件许可证的编译应用程序。Comsol Server™是那些想要上传和管理其组织应用程序的人的选择,并让他们的应用程序用户通过Web浏览器或客户端运行模拟(图1-2)。

将模拟应用程序作为客户解决方案

顾问使用模拟应用程序与客户使用的方式有所不同。例如,GLL收到了客户的积极反馈,内容涉及应用程序即使没有物理背景的人如何进行分析。GAR LONG GLL说:“您可以看到他们的脑海中发出的灯光,当他们意识到自己可以产生自己的模拟和结果时。”

有时,客户意识到与为其开发的模型合作后,应用程序开放的可能性。Elabbasi说,根据全部经验,客户将“意识到该模型对他们有用,想在内部使用它,然后他们看到应用程序如何帮助他们做到这一点。”早些时候,他们将能够在与客户合作时介绍应用程序。

在Altasim,应用程序在了解了更多有关客户需求的信息后发挥作用。Altasim的Kyle Koppenhoefer说:“我们与客户经历了很多发现,以了解他们正在寻找的是什么,如果我们找到了一些关键参数,那么我们通常建议使用应用程序。”

构建专业应用程序以满足各种客户需求

即使是最复杂的模型也可以转化为易于使用的接口(应用程序)。Elabbasi说,Alyst的客户使用应用程序来模拟设计变化并进行参数研究和敏感性分析,这“帮助他们专注于改善产品的核心专业知识,” Elabbasi说,“不用担心模拟设置。”某些Areats的客户仅将应用程序用作交互式模型观看器,使他们能够在3D中可视化模型结果,包括旋转模型,在不同的横截面或不同时间查看结果,以及更多(图3)。这有助于他们更好地理解模型预测。

用于计算弹簧参数的仿真应用程序的屏幕截图。
图3.弹簧计算器应用程序。图像提供非常工程。

应用程序使组织的内部模拟专家能够通过向其他团队分配应用程序来专注于更高级的建模项目。Koppenhoefer说,应用程序使现场工程师更好地了解其设计的运作方式,因此他们可以更好地做出设计决策。

Altasim协助客户减少返工的挑战。例如,温度和流速等因素的变化使得难以准确预测设备的现实世界行为,从而导致必须连续重新设计的设计。应用程序可以大大降低此过程,因为来自一系列专业的工程师可以根据需要进行数量的测试,从而提高生产率和收入。(图4)

模拟应用程序的限制输入的屏幕截图。
用于模拟应用程序的输出的屏幕截图。
图4.可以使用有限的输入(左)和输出(右)构建应用程序,以易于使用。图像提供Altasim技术。

GLL的许多客户都是医疗设备初创公司,经常执行自己的实验。GLL模拟了这些实验,以证明向客户建模的准确性。朗说:“看到[仿真]结果并将其与实验结果进行比较,这是非常强大的。”然后,他们从经过验证的模型中构建应用程序,以实时可视化模拟结果,以在同一页面上获取模拟工程师,应用程序用户和其他团队成员(通常是医生)。

用于模拟热肿瘤消融的模拟应用程序的屏幕截图。
图5.一个应用程序中的两个模拟:由GLL的Gary Long创建的热和非热肿瘤消融应用。图片由GLL提供。

GLL构建了医疗设备应用(图5),该应用模拟了热肿瘤消融和非热肿瘤。该应用程序可以帮助工程师设计烧蚀癌细胞,可视化消融区的设备,甚至导入特定解剖学的MRI和CT扫描。应用程序的用户界面包括一个菜单,以便用户可以轻松选择研究。例如,由于温度和热坏死区是时间依赖的,因此用户可以指定一个时间,可以看到由于结果中的热量或温度剖面而造成的损坏(图6)。该应用包括三个参数输入:热电压,非热电压和电极间距。电流可以通过实验电流绘制,以便用户可以轻松验证模拟。

用于研究热坏死区的模拟应用程序的屏幕截图。
用于研究非热坏死区的模拟应用程序的屏幕截图。
图6.医疗设备的应用使用户能够研究热坏死区。图片由GLL提供。

协作促进创新

正如这三位模拟专家所说明的那样,应用程序的民主化正在进行中。应用程序构建器使在短短几分钟内构建模拟应用程序变得简单,而Comsol Server和Comsol编译器可以帮助将应用程序带给人们。通过模拟的民主化,专家,研究人员,工程师和客户可以通过共同努力来发展和创新。



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Polyumod软件是由Eleast Engineering LLC开发的。Comsol AB及其子公司和产品不隶属于,由Ausest Engin乐动体育app无法登录eering LLC赞助或支持。