Periodico bimestrale
Anno XIX, numero 88
Sett./Ottobre
ISSN 1128-3874
Multifisica

Simulazione accessibile a tutti con l’ultima versione di COMSOL Multiphysics® e COMSOL Server™

L’ultima release di COMSOL Multiphysics® e COMSOL Server™ offre agli esperti di simulazione numerica il principale software CAE integrato per la creazione di modelli multifisici e la costruzione di app di simulazione, che possono facilmente essere distribuite a collaboratori e clienti in tutto il mondo.

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COMSOL, fornitore leader di software per la modellazione e simulazione multifisica e per la progettazione di app ha annunciato il rilascio dell’ultima versione del software di simulazione COMSOL Multiphysics® e di COMSOL Server™. Centinaia di nuove funzionalità e di aggiornamenti pensati per gli utenti sono stati implementati in COMSOL Multiphysics®, COMSOL Server™ e nei prodotti aggiuntivi, con una particolare attenzione per accuratezza, fruibilità e produttività. Dai nuovi solutori e metodi agli strumenti di creazione e distribuzione delle app, la versione 5.2a del software COMSOL® amplia le potenzialità di questo strumento per la progettazione e l’ottimizzazione di applicazioni in ambito elettrico, meccanico, fluidodinamico e chimico.

 

Questo esempio di app contenuto nell’Application Library inclusa in COMSOL Multiphysics® e COMSOL Server™ può essere usato per la progettazione di un dispositivo a induzione magnetica impiegato per la lavorazione degli alimenti.

Nuovi potenti strumenti per la simulazione multifisica

In COMSOL Multiphysics 5.2a, tre nuovi solutori consentono di effettuare calcoli più rapidamente e con un uso più efficiente della memoria. Il solutore Smoothed Aggregation Algebraic Multigrid (SA-AMG) si è rivelato particolarmente efficace per le analisi in elastica lineare, ma può essere applicato anche a molti altri tipi di analisi. Questo solutore richiede una quantità di memoria molto ridotta, rendendo possibile l’esecuzione di calcoli relativi ad assiemi meccanici, caratterizzati da milioni di gradi di libertà, su un computer fisso o portatile. Il solutore Domain Decomposition è stato ottimizzato per la gestione di modelli multifisici di grandi dimensioni. È ora disponibile un nuovo solutore esplicito basato sul metodo discontinuous Galerkin (DG) per analisi acustiche nel dominio del tempo.

Costruire e distribuire app su scala mondiale

La suite completa degli strumenti computazionali forniti dal software COMSOL Multiphysics® e dall’Application Builder permette agli esperti di simulazione di progettare e ottimizzare i propri prodotti e di creare app destinate a colleghi e clienti. Le app create da un qualsiasi modello consentono agli utenti senza alcuna precedente esperienza nell’uso di un software di simulazione di lanciare le app per soddisfare le loro necessità specifiche. Con la versione 5.2a, i progettisti possono costruire app ancora più dinamiche, in cui la grafica dell’interfaccia può cambiare durante l’esecuzione, le unità di misura  possono essere gestite automaticamente per facilitare il lavoro di gruppi in paesi diversi ed è possibile includere collegamenti ipertestuali e video. Le app possono essere distribuite nelle organizzazioni usando il COMSOL Client per Windows® o un web browser collegandosi a un’installazione di COMSOL Server™. Questo offre una soluzione economicamente vantaggiosa per gestire l’uso delle app sia agli utenti all’interno di un’organizzazione sia ai clienti in tutto il mondo. In questa ultima versione, gli amministratori possono personalizzare la grafica e lo stile del software COMSOL Server™ per evidenziare l’immagine del proprio brand, e definire il numero di app pre-avviate nei casi di utilizzo intensivo.

Centinaia di funzionalità e aggiornamenti pensati per gli utenti in COMSOL Multiphysics®, COMSOL Server™ e prodotti aggiuntivi

La Versione 5.2a introduce funzionalità nuove e aggiornate partendo dall’esperienza degli utenti sia in termini di metodologie di base che di condizioni al contorno specifiche e librerie di materiali. Per esempio, l’algoritmo per la creazione della mesh tetraedrica, che include un algoritmo all’avanguardia per l’ottimizzazione della qualità, ha reso più semplice la creazione di mesh rade usate per lo studio preliminare di geometrie CAD complesse che contengono molti dettagli. Le opzioni di visualizzazione ora includono annotazioni con formattazione LaTeX, perfezionamenti nei grafici di superficie a partire da tabelle, esportazione di file VTK e nuove formattazioni di colore per la rappresentazione grafica dei risultati.
È stata introdotta l’isteresi magnetica per la modellazione di trasformatori e materiali ferromagnetici. È ora disponibile la condizione di Terminale a livello di dominio, molto utile per la simulazione di dispositivi quali touchscreen e dispositivi MEMS. Le simulazioni di Ray Tracing possono combinare materiali caratterizzati da indice di rifrazione variabile e costante in domini discretizzati e non. Il nuovo tipo di grafico Optical Aberration è dedicato alla misurazione dell’aberrazione ottica monocromatica. Per le analisi elettromagnetiche ad alta frequenza sono ora disponibili condizioni di alimentazione a 2 porte, soluzioni rapide per la scansione in frequenza e l’accoppiamento non lineare delle frequenze.
Ingegneri di progetto e di produzione in ogni settore trarranno beneficio dalla nuova funzionalità che consente di simulare i fenomeni di adesione e delaminazione nelle analisi di vari processi che coinvolgono il contatto meccanico con parti incollate tra loro e separate. È disponibile anche una nuova interfaccia fisica per la modellazione della magnetostrizione lineare e non. Gli utenti interessati al trasferimento di calore possono ora modellare fluidi, solidi o strutture sottili in mezzi porosi e accedere a un database meteorologico che raccoglie dati da 6000 stazioni meteo. Gli utenti che modellano flussi con fenomeni di galleggiamento apprezzeranno la nuova proprietà che permette di tener conto della gravità in funzione delle variazioni di densità, che semplifica l’impostazione delle simulazioni relative a fenomeni di convezione naturale in cui la densità può variare in base a temperatura, salinità o ad altre variabili. Le simulazioni di flussi in tubazioni sono ora semplificate grazie alla funzionalità avanzata di importazione delle curve di prevalenza delle pompe. Per le simulazioni in ambito chimico, sono disponibili reazioni superficiali nei letti di sfere reattivi e una nuova interfaccia multifisica per il flusso dei reagenti. I produttori e i progettisti di batterie possono ora modellare complessi assiemi 3D nei pacchi batterie usando la nuova interfaccia Single Particle Battery. Il comportamento di scarica e di ricarica è fornito dal single particle model in ogni punto della geometria. Questo rende possibile valutare la distribuzione della densità di corrente e lo stato locale di carica nel pacco batterie.

Nuove funzionalità e strumenti disponibili nella Versione 5.2a:

COMSOL Multiphysics®, Application Builder e COMSOL Server™. La grafica dell’interfaccia utente delle app può cambiare nel tempo.
È supportata la gestione centralizzata delle unità di misura per facilitare il lavoro di gruppi che lavorano in paesi diversi.
Ora possono essere inclusi anche link ipertestuali e video. Una nuova finestra Add Multiphysics rende più semplice per gli utenti creare modelli multifisici passo passo, mettendo a disposizione un elenco di accoppiamenti multifisici predefiniti per le interfacce fisiche selezionate. La funzione di autocompletamento è stata estesa a molti campi, tra cui quelli relativi alla visualizzazione delle equazioni.

Geometria e Mesh: Il potenziamento dell’algoritmo per la generazione delle mesh tetraedriche consente ora di creare facilmente mesh rade per geometrie CAD complesse che includono molti dettagli. All’interno delle opzioni di discretizzazione, è disponibile un nuovo algoritmo di ottimizzazione per migliorare la qualità degli elementi, che può aumentare l’accuratezza di una soluzione e farla convergere più rapidamente. Negli schizzi 2D è ora disponibile la visualizzazione delle coordinate e dei punti di snap rendendo più efficace il disegno interattivo.

Strumenti di modellazione matematica, Studi e Visualizzazione dei risultati. Sono stati introdotti tre nuovi solutori: lo Smoothed Aggregation Algebraic Multigrid Method (SA-AMG), il solutore Domain Decomposition e il metodo discontinuous Galerkin (DG). Gli utenti possono ora salvare dati e grafici aggiunti al sottonodo Export nel nodo Results in formato VTK, rendendo possibile l’importazione dei risultati e delle mesh di una simulazione con COMSOL in software di terzi.

Elettrico: L’AC/DC Module ora include il modello di Jiles-Atherton per l’isteresi magnetica. Nell’RF Module è stata introdotta la condizione di alimentazione a due porte ed è consentita la modellazione concentrata di parti di un circuito a microonde in modo semplificato senza dover modellare i dettagli.

Meccanico: Lo Structural Mechanics Module include nuove funzionalità per la simulazione di adesione e delaminazione, disponibili come sottonodo nella condizione al contorno Contact. È ora disponibile una interfaccia fisica Magnetostriction che supporta sia la magnetostrizione lineare che non lineare. Le capacità di modellazione di materiali non lineari sono state ampliate con nuovi modelli di plasticità, modelli misti di incrudimento isotropo e cinematico e viscoelasticità in grandi deformazioni.

Fluido: Il CFD Module e l’Heat Transfer Module ora includono una funzionalità che aggiunge una forza di gravità e simultaneamente compensa la pressione idrostatica sulle superfici. È disponibile anche una nuova opzione di densità linearizzata nel Non-Isothermal Flow, una semplificazione comune nel caso di flussi per convezione naturale.

Chimico: I produttori e i progettisti di batterie possono ora modellare complessi assiemi 3D nei pacchi batterie usando l’interfaccia fisica Single Particle Battery disponibile nel Batteries & Fuel Cells Module. In aggiunta, è disponibile una nuova interfaccia fisica Reacting Flow Multiphysics.

Disponibilità

Per vedere il video con le novità di questa release e scaricare la versione 5.2a di COMSOL Multiphysics® e COMSOL Server™, visitate il link: www.comsol.it/release/5.2a

 

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