La versión 4.2 de COMSOL representa los últimos avances en expandir las aplicaciones multifísicas en varias direcciones: electromagnetismo, mecánica, química, fluidos e interoperabilidad CAD.

Junto a las nuevas funcionalidades del producto básico y los diferentes módulos, la versión 4.2 se expande añadiendo:

• Microfluidics Module
• Geomechanics Module
• Electrodeposition Module
• LiveLink™ for AutoCAD®
• LiveLink™ for SpaceClaim®
• Una ventana de interfaz para el LiveLink for SolidWorks®

Entre las nuevas características de la versión 4.2 destacan:

Malla y geometría

Selecciones basadas en coordenadas: Cuando se analizan múltiples versiones de la misma pieza ligeramente modificadas, Las selecciones basadas en las coordenadas(Coordinate-Based Selections) proporcionan una manera rápida de repetir una simulación sin tener que cambiar ninguna configuración de materiales, condiciones de contorno o parámetros de mallado. Las selecciones basadas en coordenadas pueden ser parametrizadas del mismo modo que los objetos geométricos.

En el gráfico, un montaje de abrazadera es analizado: primero con ocho tornillos de montaje y entonces con doce tornillos de montaje. Una selección de caja de coordenadas es utilizada para seleccionar todos los objetos dentro de la caja y aplicar restricciones fijas a los ocho tornillos de montaje. En el siguiente paso, se han añadido cuatro tornillos de montaje y la selección de caja de coordenadas aplica automáticamente las restricciones fijas.

Caras de tapa: Las operaciones geométricas con caras de tapa (Cap Faces) facilitan cubrir los finales de los canales de fluidos y subsecuentemente mallar el interior de piezas CAD importadas. Solo hay que seleccionar los bordes que trazan la superficie que se quiere formar. Esta operación realiza una transformación más rápida y fácil de un modelo puramente mecánico a un modelo de fluidos o de interacción fluido-estructura (FSI). Esta funcionalidad requiere disponer del módulo de importación CAD (CAD Import Module) o uno de los productos LiveLink de CAD.

Mallado utilizando operaciones de geometría virtual:  Las nuevas herramientas de geometría virtual (Virtual Geometry) permiten realizar modificaciones de modelos CAD sin cambiar la curvatura de la superficie subyacente. Aplicando la operación para formar caras compuestas (Form Composite Faces), se genera una malla mucho más útil que representa con precisión la forma de la superficie sin añadir demasiados elementos. COMSOL Multiphysics es además capaz de utilizar elementos de orden superior para representar superficies curvadas durante el análisis.

Superficies paramétricas: La nueva funcionalidad de superficies paramétricas permite la creación de superficies basadas en expresiones analíticas o datos de tablas (look-up table). El usuario puede ajustar la resolución de la superficies NURBS subyacente para permitir una representación de superficies más detallada y una malla más fina cuando se le invoca.

El gráfico muestra una simulación de flujo donde los datos de elevación importados se utilizaron para representar el vacío den la fractura de una roca

Estudios y resolvedores

Refinamiento de la malla adaptativa dependiete del tiempo: Las simulaciones de flujos bifásicos ahora se pueden resolver más eficientemente con un nuevo algoritmo de refinamiento de malla adaptativa dependiente del tiempo. Además del flujo bifásico, el mallado adaptativo dependiente del tiempo está disponible para cualquier simulación dependiente del tiempo.

El gráfico muestra el modelo de un inyector de tinta de la librería de modelos del módulo de microfluídica (también disponible en el módulo CFD). El mallador adaptativo identifica automáticamente la necesidad de una malla más densa en el contorno de fase entre el aire y la tinta y dinámicamente actualiza la simulación del transitorio.

 

Remallado automático para mallas móviles: Para una simulación que incluya una malla móvil, una nueva funcionalidad de remallado automático hace que los estados de deformación más extrema sean posibles. Cuando la malla se deforma más allá de el umbral de calidad de malla definido por el usuario, el remallado automático se activa, y la simulación continúa automáticamente, arrancando desde la nueva malla.

Selección de físicas en los pasos de estudios (Study Steps): Una nueva utilidad de selección de físicas facilita activar o desactivar las interfaces de físicas seleccionadas durante el proceso de modelado. Puede utilizar ésto para controlar qué físicas deberían de ser consideradas para un paso de estudio en particular.

Gráfico de convergencia para resolvedores: Ahora se dispone de gráficos de convergencia para monitorizar la convergencia de los resolvedores no lineales, iterativos y dependientes del tiempo. Para las simulaciones no lineales, unos gráficos de convergencia separados muestran la convergencia de las iteraciones no lineales y las iteraciones del núcleo del resolvedor de álgebra lineal.

Paralelización rápida de ensamblajes y resolvedores: Los resolvedores directos de COMSOL Multiphysics han tenido capacidad multinúcleo y clúster desde hace años. Con la versión 4.2, los algoritmos de ensamblaje multifísico y los resolvedores iterativos también han sido paralelizados lo que permite cálculos más rápidos y con uso de memoria más eficiente para un amplio rango de aplicaciones en virtualmente cualquier tipo de plataforma de ordenador, desde un portátil a un clúster.

El gráfico muestra los elementos comprimidos generados por un contorno móvil y los elementos resultantes directamente después de un remallado automático. El modelo está disponible en la librería de modelos del módulo de Electrodeposición.

 

Resultados y visualización

Generador de informes: El nuevo generador de informes genera informes HTML de los modelos. El generador de informes es una parte integrada del modelo, y el usuario puede añadir varios informes al modelo. Un informe incluye una tabla de contenidos con hipervínculos al contenido inferior. El generador de informes utilizar una hoja de estilos interna pero puede utilizar una hoja de estilos particularizada para cambiar la apariencia del informe en un navegador.

Gráficos de Nyquist: Un gráfico de Nyquist muestra la amplitud y la fase del resultado de simulación de respuesta frecuencial. Este tipo de gráfico muestra la amplitud como la distancia al origen y la fase como el ángulo utilizando una curva con la frecuencia como parámetro. Los gráficos de Nyquist son de gran aplicación para los usuarios de los módulos AC/DC, RF, Structural Mechanics, Acoustics, MEMS, y Batteries & Fuel Cells Modules.

Gráficos de cintas de flujo: Los flujos ahora pueden visualizarse utilizando gráficos de cintas donde el ancho y el color de las cintas pueden controlarse mediante una expresión arbitraria.

Posición ajustable de las leyendas de colores: Ahora se puede posicionar las leyendas de colores a la derecha, la izquierda, arriba o abajo, o en lados alternativos del gráfico.

Visualización con relación de aspecto variable: Los modelos con alta relación de aspecto ahora pueden visualizarse más fácilmente también en un modo que no preserve la relación de aspecto.

El gráfico muestra un actuador térmico utilizando la relación de aspecto real (izquierda) y con la opción de preservación de la relación de aspecto deshabilitada (derecha)

 

Interpretación gráfica 2D mejorada: El nuevo y más rápido renderer 2D trae etiquetas de ejes mejoradas, selección más fácil de contornos de pares solapados, y una nueva tabla de diseño con cuadrícula y reglas que muestran la posición del puntero.

Histogramas: El gráfico de histograma, disponible en Resultados, se utiliza para mostrar la distribución de datos en volúmenes, superficies, aristas, o puntos en un modelo. Puede controlar las clases basándose en el número de clases o en límites de los datos. Los gráficos pueden ser continuos o discretos y las opciones de normalización incluyen neutra, pico o integral.

RMS y varianza de series de datos: Para valores derivados, el usuario puede aplicar una operación como la integral o el máximo del valor promedio para la serie de datos. Por ejemplo, se puede visualizar inmediatamente la integral o el máximo del valor promedio para cada paso en la serie de datos. Otras operaciones adicionales disponibles en la versión 4.2 son RMS (la raíz cuadrática media o media cuadrática) y la varianza.

Gráficos por defecto: En el nodo de resultados del árbol del constructor del modelo (Model Builder), los gráficos por defecto ahora se han adaptado a la física del modelo con nombres descriptivos de los grupos de gráficos creados.

Interfaces matemáticas

Nuevas interfaces PDE: Las interfaces para ecuaciones en derivadas parciales (PDE) se han ampliado con un conjunto adicional de plantillas para ecuaciones definidas en superficies y aristas. Las aplicaciones incluyen el uso de la nueva interfaz de PDE con contorno en formato de coeficientes para difusión en superficie, acumulación de material en contornos y un modelado de cáscara basado en ecuaciones para cualquier tipo de física. La interfaz de PDE clásica ahora incluye plantillas para la ecuación del calor y la ecuación de convección-difusión.

Nuevas interfaces de ODE: Un nuevo conjunto de interfaces está disponible para ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE) distribuidas espacialmente y ecuaciones diferenciales algebraicas (DAE). Las aplicaciones incluyen simulaciones material-memoria, como los cálculos de daños por biocalor o arrastre de materiales, donde el estado del material se representa con una única variable de estado en cada punto del volumen computacional.

Herramientas de la librería de materiales

Interpretación visual de materiales: Loas materiales ahora son visualizados utilizando color, textura y reflectancia. Oro, cobre, aire, agua, cemento, y otros materiales comunes tienen sus propiedades de apariencia del material específcos. La apariencia de un metarial se puede particularizar e incluye ajustes separados para los colores especular, difusivo y ambiente así como los niveles de ruido de textura. Para permitir el renderizado de textura, ponga las preferencias de Visualización para que sean Optimizadas para la mejor Calidad.

Escritorio de COMSOL

Arrastrar y soltar en el árbol del constructor del modelo (Model Builder): Ahora el árbol del modelo permite arrastrar y soltar nodos. Utilizando esta funcionalidad, puede cambiar el orden de nodos existentes o copiar o duplicar nodos.

Ventanas de actualización del progreso y registro "log": La información de progreso y el registro "Log" ahora están disponibles en ventanas separadas. La ventana de progeso dispone de autolimpieza. La ventana "Log" soporta Limpiar y Fijar, así como continuación hacia abajo. Existe también ahora un divisor de log extra con el nombre del modelo cuando se abre un nuevo modelo.