Annons

MULTIPHYSICS 6.2: COMSOL tar nya grepp för att förenkla multifysik-simulering och skapa hypersnabba problemlösningar

En intressant trend på CAE-området är de multifysiska simuleringarnas växande betydelse i digital produktutveckling. I den reala fysiska världen är det få bitar som står för sig själva, flera saker påverkar. Leder man t ex ström i en kabel utvecklas värme, vars utbredning kan påverka ledningsförmågan, o s v. Det är i detta poängen med multifysiska simuleringar visar sig. Genom att ta hänsyn till flera fysikaliska fenomen samtidigt är det högst troligt att man får fram ett betydligt mer realistiskt resultat än om man simulerar varje fenomen för sig.
Det är i detta sammanhang svenska mjukvaruutvecklaren inom multifysik-simulering, COMSOL, fått sitt globala genombrott och man är, enligt analytikern CIMdata, t o m ett av företagen på världens kommersiella tio i topp-lista för hela CAE-området. Den stora finessen med bolagets lösning är flexibiliteten i den underbyggande matematiska modellen. Eftersom processer och produkter ofta styrs av flera fysikaliska effekter samtidigt tenderar de att uppföra sig mer icke-linjärt än linjärt. De styrs kort sagt av mer än en typ av fysik, där var och en normalt är representerad av en uppsättning partiella differentialekvationer. Med COMSOLs matematikmotor kan man bygga på dessa i princip hur långt som helst och kan på så vis beskriva den sammantagna effekten.
Låter det komplicerat? Det är det också, men vad som skapat COMSOLs genombrott är bolagets produktutvecklares förmåga att förenkla användningen. När COMSOL i dagarna släpper sin nya version av Multiphysics, 6.2, är det fler förbättringar i just förenklingsspåret som står ut. För att hålla till på multifysikarenan är användarvänligheten absolut ett adelsmärke. Ett bra exempel är att man nu tar ytterligare steg framåt med simuleringsapparna. Detta initiativ, som startades för några år sedan, handlar om att kunna sprida simuleringsresultat som beslutsunderlag till alla intressenter i exempelvis ett produktutvecklingsprojekt med verktyg som Application Builder och Model Manager. De viktigaste förbättringarna i 6.2-versionen har också bäring på detta konstaterar COMSOLs VP och utvecklingschef, Ed Fontes:
- Absolut, jag tycker att den viktigaste nyheten cirkulerar kring just detta. Våra användare kan nu skapa datadrivna surrogatmodeller, där data för träning av surrogatmodellen tas fram av en multifysikmodell. Om man spänner upp parameterrummet hyfsat väl under träningen kan surrogatmodellen approximera multifysikmodellen mycket väl. Det betyder att man får en väldigt kompakt (tar väldigt lite utrymme) och extremt snabb modell som kan användas, exempelvis, i kompilerade appar och digitala tvillingar, eller i andra tillämpningar där simuleringen måste levereras blixtsnabbt och där man kanske inte har tillgång till stor beräkningskraft, säger Fontes.
Men det finns betydligt mer av kapacitetsförbättringar i Multiphysics 6.2-version. Vilka då? Snabbare lösare över hela linjen är en, klicka på rubriken för att läsa mer.

I intervjun med COMSOLs Ed Fontes hävdar han övergripande att mycket av det man introducerar i 6.2-versionen handlar om, ”spelförändrande funktionalitet för simuleringsappar och digitala tvillingar samt snabbare lösningsteknik.”

Surrogatmodeller för simuleringsappar. En propylenglykolreaktor-app som använder en surrogatmodell för att tillhandahålla omedelbara lösningsuppdateringar och en interaktiv användarupplevelse.

Hypersnabba simuleringar
Vi var i ingressen inne på att användare nu kan öka beräkningshastigheten för sina simuleringsappar med hjälp av datadrivna surrogatmodeller, vilket leder till en mer interaktiv användarupplevelse och främjar en bredare användning av simuleringar inom en organisation. Dessutom gör det nya ramverket för surrogatmodell det möjligt att bygga nya typer av fristående simuleringsappar och effektiva digitala tvillingar. Vässad prestanda är förstås också viktigt och en av de bitar man förväntar sig ska komma med nya uppgraderade mjukvaruversioner.
– Så är det, säger Fontes, och det finns mer av detta i 6.2: Vi fortsätter att leverera snabbare lösare över hela linjen. Exempelvis har versionen en ny tidperiodisk studie för ickelinjära problem inom elektromagnetism – främst för elektriska motorer och transformatorer – som reducerar beräkningstiden betydligt, turbulensmodeller går runt 40 procent snabbare att lösa och problem inom rumsakustik är nästan 10 gånger snabbare i version 6.2 jämfört med 6.1. Våra projekt för prestandaförbättringar fortsätter att vara bland de viktigaste. Vi siktar på att leverera lösningar till multifysikproblem som ger hypersnabba simuleringar, och version 6.2 är ett steg på vägen. 

Högt Mach Antal Flödessimuleringar – ett ramjetmunstycke beräknat med funktionen för högt Mach-talflöde med SST-turbulens.

Tilläggas kan att i kemitekniska applikationer innehåller den nya versionen funktionalitet för simulering av gränssnitt mellan ånga och vätska, inklusive både kondensations- och förångningsprocesser. Vidare kommer användare av de strukturella mekanikbaserade produkterna att se uppdaterade möjligheter för skade- och frakturmodellering, tillsammans med funktionalitet för beräkning av kretskortsförvrängning och analys av multikroppsdynamik i elmotorer.

Användarvänlighet avgörande
Fontes menar också allmänt att bolagets mjukvara är extremt användarvänlig för sin bransch.
– Ja, men den kräver dock fortfarande ett visst mått av specialisering, d v s man måste lära sig en del om modellering och simulering för att kunna använda den. Det är viktigt att vi gör multifysikmodellering och simulering tillgängliga för fler ingenjörer och forskare så att fler kan dra fördelar av dessa metoder. Simuleringsappar hjälper ju till, men även specialister på modellering och simulering som bygger modeller och appar måste kunna göra detta effektivt. 
Av bl a detta skäl är användarvänligheten avgörande, menar COMSOLs utvecklingschef.
– Precis och version 6.2 innehåller också en massa förbättringar i användarvänlighet. Exempelvis har vi ny funktionalitet för syntaxhjälp när man skriver in matematiska uttryck i textfält och för att filtrera modellträdet, om man t ex letar efter ett speciellt uttryck eller randvillkor. Användare kan också lägga till flikar i ”Ribbon” (huvudmenyn) där de kan samla egna knappar med kommandon och kommandosekvenser som de har skapat med metoder – liknande makron som kan exekveras med egna knappar.

Snabbare Boundary Element Method (BEM)-simulering. Gränselementmetoden, som används här för en beräkning av radartvärsnitt, är nu upp till 7 gånger snabbare.

Visionen för resan framåt
Om du tittar på mjukvarans utveckling – hur ser visionen för vägen framåt ut?
– Visionen har inte förändrats. Vi måste, som redan nämnts, göra modellering och simulering tillgängliga för fler ingenjörer och forskare, för vår och för deras skull. Detta betyder att vi måste fokusera på användarvänlighet och prestanda. Det måste bli enklare att skapa modeller och appar och dessa måste leverera resultatet snabbare.
– Detta betyder också nya produkter. Vi ser efterfrågan på många områden där en liten klick innovatörer sätter ihop modeller med hjälp av våra matematiska gränssnitt, d v s de matar in sina egna system av partiella differentialekvationer. Dessa innovatörer efterfrågar nya mer ”färdiga” gränssnitt, så att fler kan dra nytta av modellering och så att de inte måste göra allt arbete själva. Nya produkter finns i vår vision för framtiden.
Vad ser du som den viktigaste tekniska konkurrensfördelen?
– Den viktigaste fördelen är användarvänligheten i skapandet av multifysikmodeller och appar. Där är vi nog överlägset bäst om man tittar på generell funktionalitet.

”Nästa för bra för att vara sant”
Finns det några allmänna iakttagelser bland era kunder som visar att multifysisk simulering växer i betydelse i utvecklingsarbetet? Har appen för delning av simuleringsresultat fått ökad användning?
– Ja, där har du en poäng definitivt. Fler och fler av våra användare utvecklar egna appar. Det betyder ju att multifysiksimuleringar blir tillgängliga för fler ingenjörer och forskare. Jag vågar påstå att förmågan att skapa kompilerade appar också börjar bli en betydande konkurrensfördel. Fler användare upptäcker möjligheten att kompilera appar och distribuera dessa helt fritt utan att behöva installera eller betala för COMSOL-licenser. Det har nästan varit för bra för att vara sant och vi har kanske inte varit jättebra på att förklara detta. På COMSOL Conference för två veckor sedan var det flera stora kunder som berättade att vi har blivit den dominerande mjukvaran hos dem tack vare att de har kunnat distribuera kompilerade appar inom företaget och till kunder.
Slutligen – hur har affärerna utvecklats för COMSOL – ser vi en fortsatt tillväxttrend?
– Vi har haft fyra år med väldigt bra tillväxt, vi har nästan dubblat försäljningen över fyra år. Hittills matchar vi förra årets resultat väl. Gör vi en bra slutspurt kan det bli en bra tillväxt även i år.

Print Friendly, PDF & Email

Success Stories

Success Stories

Industriellt

Intressant på PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

Aktuell ANALYS

Aktuell Analys

Aktuell Analys

3D-printing

Block title