I Multiphysics 5.4, som släpptes förra året, vässade COMSOL form- och topologioptimeringsmodulen. Satsningen baserades dock primärt inte på användarefterfrågan:
– Snarare, medgav Fontes, var det opportunism. Vi hade nyligen värvat den danske ”optimeringstrollkarlen”, Kristian Ejlebjærg Jensen, och vi var angelägna om att utnyttja denna sin nya expertis.
Med Jensen i spetsen, hävdar Fontes, att optimeringsmodulen nu är den snabbast växande av de cirka 20 tillgängliga Multiphysics-modulerna.
I version 5.5 har formoptimeringsinställningen förenklats, vilket gör det lättare för användare att utföra optimeringsstudier. Förändring av randvillkoren görs nu med hjälp av parametrisering av polynomer och det finns inbyggt stöd för optimering av skaltjocklek.
Topologioptimeringsfunktionen har försetts med en ny utjämningsoperation för bättre geometriutgångar, samt en förbättrad behandling ”under huven” av borttagna element.
Jensens menar i detta att förbättringarna ytterligare kommer att öka antalet användare som utnyttjar optimeringsmodulen.
– Vi har gjort det lättare att göra efterbehandlingen, sade han. Vi har några enklare arbetsflöden och det blir därmed mer ”robust” när det gäller att använda optimeringsresultatet och göra en riktig geometrirepresentation av detta.
Stor uppdatering av designmodulen
Men det finns som sagt många förbättringar i 5.5 och modulerna för strukturmekanik, icke-linjära strukturella material och kompositmaterial har alla nytta av nya icke-linjära analysalternativ för skal och sammansatta skal. Beroende på modulen, inkluderar dessa plasticitet, krypning, viskoplastik, viskoelasticitet, hyperelasticitet och mekanisk kontakt, som nu stöder alla kombinationer av fasta solider och skal.
Mera – en stor uppdatering har lagts in i designmodulen i form av ett nytt parametriskt skissverktyg med dimensionering. Nu kan användare skapa parametriserade 2D-ritningar direkt inom Multiphysics 5.5. Gränssnittet liknar de skissverktyg som finns tillgängliga i de flesta CAD-program, med dimensioner och constraints som parallella och vinkelräta begränsningar, och så vidare.
– De nya verktygen för dimensioner och begränsningar kan användas tillsammans med modellparametrar i COMSOL Multiphysics för att driva simuleringen, vare sig det gäller en enda körning, parametrisk svepning eller parametrisk optimering, säger COMSOLs Daniel Bertilsson.
Nytt användargränssnitt för rörmekanik
I det övriga sortimentet av förbättringar i olika moduler kan också nämnas följande:
• Strukturmekanikmodulen: Ett nytt användargränssnitt för rörmekanik gör det möjligt för användare att analysera spänningar på rörsystem, inklusive externa belastningar, inre tryck, axiella dragkrafter och temperaturgradienter genom rörväggen. Nytt är också förmågan att utföra slumpvis vibrationsanalys.
• CFD-modulen: Har nya användargränssnitt för komprimerbart Euler-flöde och icke-isotermiska stora virvelsimuleringar, liksom nytt stöd för flödesgränssnitt för roterande maskiner.
• Värmeöverföringsmodulen: Har ett nytt gränssnitt för samlade värmesystem och stöder nu flera spektralband för strålning i halvtransparent media. Konvektivt flöde ska dessutom kunna lösas 30 procent snabbare tack vare en ny randformulering.
• Ray Optics Modulen: Kan nu kombinera med RF- och Wave Optics-moduler för multiskalad modellering.
• AC/DC-modulen: Kan nu kombineras med kompositmaterialmodulen för att analysera skiktade material i tunna strukturer.
• RF-modulen: Möjliggör enklare installation med en uppsättning nya portar för via- och överföringslinjer.
• Multibody Dynamics Modulen: Kan nu automatiskt generera de många länkar och leder som behövs för modellering av styva och elastiska kedjedrivare.
• Akustikmodulen: Ny lösningsteknologi för akustik-simuleringar gör det möjligt för användare att analysera högre frekvenser med den finita elementmetoden, samt effektivt beräkna ultraljudspridning i fasta och vätskor. Den nya tekniken kommer också att gynna strukturella mekanik och MEMS-moduler.
Två nya moduler: Metal Processing och Porous Media Flow
Till nyheterna i COMSOL Multiphysics 5.5 hör också att man introducerar två nya moduler: Metal Processing och Porous Media Flow.
Metallbearbetningsmodulen är avsedd för applikationer inom svetsning, värmebehandling och additiv tillverkning.
– Metallbearbetningsmodulen gör det möjligt att förutsäga deformationer, spänningar och spänningar till följd av önskade eller oönskade värmedrivna fasförändringar i metaller, säger Mats Danielsson, teknisk produktchef på COMSOL, och fortsätter:
– Vi ser framför oss användare som kombinerar detta med till exempel värmeöverföringsmodulen för påverkan av värmestrålning, AC/DC-modulen för induktionshärdning och med den icke-linjära strukturella materialmodulen för prediktiv analys av materialbeteende.
När det gäller Porous Media Flow-modulen gör den det möjligt för användare att analysera en- och flerfasströmning i porösa medier, med tillämpningar inom livsmedels-, läkemedels- och biomedicinindustrin. De underliggande ekvationerna, berättade Fontes, liknar de som finns i den existerande Subsurface Flow-modulen, som vissa användare tidigare ”vridit till” och använt för porös mediaflödesanalys. Nu har dessa användare fått tillgång till ett gränssnitt som är optimerat för poröst medieflöde.
Add-Ins och COMSOL Runtime
Den nya funktion i 5.5 som Ed Fontes menar är den mest spännande är ”add-in”.
Sedan version 5.2 har användare utnyttjat COMSOL Application Builder för att skapa anpassade simuleringsappar (ett exempel på en funktion som Svante Littmarck skulle kalla revolutionerande). Dessa appar döljer komplexiteten hos COMSOL bakom ett användarbyggt gränssnitt, vilket gör det möjligt även för icke-experter att köra specifika simuleringar. I version 5.4 introducerade COMSOL Compiler, som gjorde det möjligt för användare att också exportera dessa appar som fristående körbara program för alla operativsystem.
Detta med appar har nu visat sig populärt bland COMSOL-användarna, inte bara som ett sätt att demokratisera sina simuleringar, utan som ett sätt att förenkla sitt eget arbetsflöde. Nu, med add-ins, kan användare bädda in sina appar direkt i Multiphysics-gränssnittet. På fliken ”Developer” i ”Add-ins group” kan användare nu exportera och importera tillägg i en modell som liknar webb browser extentions.
Add-ins är inte, som framgått av texten ovan, den enda uppdateringen. Version 5.5 introducerar COMSOL Runtime, som går ihop med COMSOL Compiler så att användare kan skapa ”lättversioner” av sina appar. Tidigare tog appar flera hundra megabyte i utrymme, vilket gjorde dem tuffare att distribuera. Med COMSOL Runtime installerat på systemen (~ 350MB) kan man köra lätta COMSOL-appar på bara några megabyte vardera.
Kommande TV-intervju med Ed Fontes
På sista raden sålunda, enligt Fontes definition, mest en fråga om evolutionära förbättringar.
– Men, men, vi arbetar med något riktigt revolutionerande också, säger Fontes.
PLM&ERP News återkommer inom kort med en webb TV-intervju med Fontes. Framtiden ser därmed mycket spännande ut…
