Ed Fontes beskriver övergripande COMSOL Multiphysics som en integrerad mjukvarumiljö för att skapa fysikbaserade modeller och simuleringsappar. Med hjälp av tilläggsprodukter utökas sedan plattformen med kapabiliteter för simulering av elektromagnetik, strukturmeknik, akustik, CFD, värmeöverföring och kemiska tillämpningar. Men ingen lösning i den digitala produktutvecklingsvärlden står ensam. Man ingår i ett sammanhang där breda integrationsmöjligheter är avgörande för effektiviteten i det samlade arbetsflödet.
Även i detta menar Fontes att COMSOL står välrustat med gränssnittsverktyg som möjliggör integration av COMSOL Multiphysics-simuleringar med alla större beräknings- och CAD-verktyg på CAE-marknaden.
Att demokratisera simuleringsarbetet en nyckel i COMSOLs vision
Integrationskapabiliteter framstår alltså som ett stort värde för att uppnå effektivare processflöden och kvalitativt vassare beslutsgrunder i utvecklingsarbetet av en produkt. Genom den typ av teknologier och moduler som COMSOL utvecklat, exempelvis Application Builder och Model Manager, menar Ed Fontes att man bidragit starkt till demokratiseringen av ett område som ofta varit flaskhalsar och tekniskt svåra att förstå för såna som inte är experter på simulering och analys.
– Precis, säger han, värdet ligger i att man får snabbare intuition och förståelse för ett system genom modellering och simulering. Man kan designa bättre produkter och processer till egentligen samma kostnad. Genom appar, som skapas i Application Builder, ger man en mycket större grupp av utvecklare och designers möjligheten att dra nytta av modellering och simulering. Model Manager ger dessutom ytterligare möjlighet till samarbete runt appar och modeller. Det gör att värdet av modellering och simulering ökar i och med att fler kan vara med och ge sina synpunkter för att förbättra såväl modellerna som designen av produkten och processen. Produkter och processer blir också bättre från början, vilket minskar behovet av ad hoc-lösningar.
Unikt på simuleringssidan?
Hur står sig dessa lösningar i konkurrensen på CAE-sidan? Är de unika? Ed Fontes igen:
– Ja, på sitt sätt, men för att uttrycka det lite mer diplomatiskt är de är i varje fall unika för våra användare. Men Application Builder är troligen unik. Den är så extremt lättanvänd. På vår användarkonferens så är var och varannan presentation baserad på appar. Förmågan att så snabbt och enkelt skapa appar runt modeller är unik. Application Builder har tagits emot väl och vi vet att många modelleringsexperter ser den som en möjlighet att göra det egna arbetet mer värdefullt för den egna organisationen. En stor del av våra certifierade konsulter gör appar och är inte längre ”bara” modelleringskonsulter, de är även mjukvaruutvecklare. Detta tack vare kombinationen Application Builder och COMSOL Compiler/COMSOL Server. Det ökar helt enkelt värdet av deras arbete. Vi vet att många ingenjörer och forskare som inte är modelleringsexperter använder appar. Hur många de är kan vara svårt att uppskatta med hög noggrannhet, då dessa användare är våra kunders kunder. Men de är många.
Klart är vidare att möjligheten att återanvända modelleringssekvenser för multifysikmodeller troligen unik när det gäller Model Manager.
– Vi har dock inte gjort några efterforskningar, men återigen så är en styrka med Model Manager att den är extremt lättanvänd. För våra användare finns det i varje fall inget annat verktyg som kan göra det som Model Manager gör.
Dock är man inte ensamma om att kunna erbjuda möjligheten att dela modeller, modellresultat, ritningar, rapporter, presentationer o s v på simulerings- och analyssidan.
– Det ligger en hel del i detta, säger COMSOLs utvecklingschef. Vi har t ex haft liknande lösningar internt, men de har inte varit redo för exponering för kunder. Med Model Manager Server erbjuder vi funktionalitet som vi själva har använt för intern administration och projektarbete runt modeller och appar även för våra kunder. Vi vet att det finns kunder som har börjat använda Model Manager och Model Manager Server. Vi ser detta på den feedback vi fått från dem. Men det är klart, dessa utgör ännu en liten andel då verktyget är nytt.
Summa summarum på detta område hävdar Ed Fontes i alla fall att kombinationen av Model Builder, Application Builder (som inkluderar COMSOL Compiler) och Model Manager står ut i branschen.
– Inget verktyg har allt detta i ett gränssnitt där man sömlöst kan gå från ett verktyg till ett annat.
De viktigaste förbättringarna i 6.1-versionen av Multiphysics
Detta sagt ska vi borra lite djupare vad avser förbättringar i Multiphysics 6.1.
Övergripande får varje del av programvarans simuleringsmiljö – från multifysikanalyser till funktionaliteten för att skapa appar – nya funktioner och förbättrat arbetsflöde. Versionen ger också flera uttryck för förbättringar av simulering av multifysik inom områden där det just nu sker mycket forskning och utveckling, som till exempel ljudteknologi och fordonselektrifiering.
Annat handlar om att man förstärkt programvarans grund med ny funktionalitet inom optimering och för modellering av turbulent flöde och mekanisk kontakt.
Vilka är de viktigaste förbättringarna, frågar vi Ed Fontes:
– Att vi har utökat funktionaliteten för modellering av mikroakustik, elektriska motorer och batterier ligger väl till. Varför? Mikroakustik används huvudsakligen för design av högtalare och mikrofoner i mobiltelefoner och andra bärbara elektroniska produkter. Här måste man ta hänsyn till multifysikkopplingen mellan termiska effekter och akustik och i v6.1 har vi ett nytt gränssnitt för detta – ”the Thermoviscous Acoustics interface”.
Nya lösningar möter utvecklingsdynamiken inom bilindustrin
Vidare konstaterar COMSOLs utvecklingschef att förbättringar som relaterar till och möter den dynamiska utvecklingen inom fordonsindustrin är av stor vikt:
– Absolut, vi ser ett stort intresse inom bilindustrin för modellering av elektriska motorer och v6.1 inkluderar ny funktionalitet för design av lindningen och magnetuppsättningen i sådana. Detta innebär förstås att räkna på elektromagnetism och krafterna som motorn genererar, d v s återigen multifysik.
– När det gäller batterier introducerar vi stöd för att definiera modeller av batteripaket med hundratals batterier på ett enkelt sätt, där varje batteri har sin egen temperaturberoende elektrokemiska modell. Detta kan användas för design av termisk kontroll av batteripaket, t ex i en bil.
Förutom dessa förbättringar inom multifysikmodellering så fortsätter vi även i denna release att kraftigt öka prestanda för den numeriska lösaren inom fluidmekanik (ung. 30 procent snabbare) och utbredning av elastiska vågor inom strukturmekanik (upp till 40 procent snabbare).
Enklare att skapa snygga och lättanvända appar
Tilläggas kan att de gränssnitt som nämns ovan är förstås inkluderade i Model Builder, som möjliggör modellbyggnad och simulering.
– I den nya versionen av Application Builder släpper vi en ny mall för att man enkelt ska kunna skapa snygga och lättanvända appar. Denna mall inkluderar även förmågan att skapa fönster som kan frigöras från appens gränssnitt och som kan göras större eller mindre inom dess ram. Detta gör det enklare för appanvändare att anpassa appens grafik till en specifik skärm eller till multipla skärmar. Appar kan skapas i Application Builder av modelleringsexperter för skräddarsydd användning av ingenjörer och forskare som inte är modelleringsexperter. På så sätt kan fler produktutvecklare och forskare dra nytta av multifysik-modellering och simulering.
– I Model Manager har vi infört förmågan att med en modell öppen i Model Manager kunna bläddra och söka i andra modellers modellträd, för att sedan inkludera sekvenser av operationer från dessa modeller till den öppna modellen. På detta sätt kan man återanvända modelleringssekvenser i modeller i en databas för att spara tid med bibehållen kvalité. Model Manager underlättar administration, återanvändning och delning av modeller och simuleringar inom ett företag eller en organisation. Genom webbgränssnittet i Model Manager Server kan ingenjörer och forskare på olika nivåer inom en organisation samarbeta runt modeller och appar.
Fler konkreta förbättringar i Multiphysics 6.1
I en kommande artikel på PLM&ERP News ska vi titta närmare på andra konkreta förbättringar i COMSOL Multiphysics 6.1. Bl a då:
* Strömnings- och strukturmekaniska simuleringar
* Design av givare för ljudprodukter
* Analysverktyg för fordonselektrifiering
* Och ytterligare ett tiotal höjdpunkter
