شبیه سازی پروژه های مهندسی و صنعتی با نرم افزار COMSOL

شبیه سازی پروژه های مهندسی و صنعتی با COMSOL

نرم افزار COMSOL Multiphysics یکی از قدرتمند ترین نرم افزارها در زمینه المان محدود است که قادر به پاسخگویی و تحلیل مسایل گوناگون در زمینه های مختلف علمی و مهندسی می باشد. این نرم افزار، محیط قدرتمندی را شامل تمام ابزار و امکانات موردنظر برای انجام عملیات مدل سازی، مش بندی، پردازش و پس پردازش برای کاربر فراهم می کند. نرم افزار شبیه ساز کامسول قابلیت وارد کردن هندسه های موردنظر با استفاده از داده های CAD با فرمت های IGES , SAT , ACIS , Step , Parasolid و امثال آنها را دارد. همچنین، وارد کردن فایل هایی با پشتیبانی Pro/Engineer , Autodesk Inventor , VDA-FS , CATIA v4 و CATIA v5 در این نرم افزار امکان پذیر است. در این نرم افزار مدل های فیزیکی مختلفی به صورت پیش فرض جهت بررسی انواع مسایل در اختیار کاربر قرار دارد.

همچنین، در مواردی که مدل سیستم مورد بررسی در پیشفرض های نرم افزار وجود نداشته باشد، امکان وارد نمودن مدل جدید برای کاربر فراهم است. از دیگر ویژگی های برجسته این نرم افزار می توان به امکان بررسی همزمان چند مدل که بسیار در سیستم های مهندسی پرکاربرد است، اشاره کرد. به طور کلی، اساس کار نرم افزار کامسول بر پایه معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی استوار است. در این شرایط نرم افزار مدل های مختلف را با کمیت های فیزیکی مربوط به آنها مورد بررسی قرار می دهد.

معرفی برخی از کاربردهای کامسول

کاربر می تواند متغیرها، تعاریف و اعداد را به صورت مستقیم به ناحیه مربوط به جسم ها، مرزها، لبه ها و گره هایی که مستقل از مش هستند، اعمال کند. پس از انجام این عملیات، نرم افزار شروع به جمع آوری یک دستگاه از PDE هایی می کند که به وسیله خود مدل در آن تعریف شده است. در هنگام تحلیل یک مسئله، نرم افزار با استفاده از یک سری ابزار های پیشرفته عددی، مراحل تحلیل را انجام می دهد. تحلیل در نرم افزار Comsol مراحل مختلفی را در بر می گیرد که شامل مراحل طراحی، تعریف خواص، مش بندی و بارگذاری و شرایط مرزی است که در حین تحلیل، فراخوانی و بارگذاری می کند. فرایند حل همزمان معادلات حاکم بر مدل به طور کامل، موازی انجام می شود.

حل کننده تفکیکی با یک واسطه آسان اجازه کنترل فرایند و حل را برای کاهش میزان حافظه مورد نیاز و افزایش پایداری در مسایل کوپل شده فراهم می سازد. همچنین، شما می توانید از حل کننده تفکیکی برای دادن حدس اولیه مناسب در هنگام حل مسایل غیرخطی درجه بالا استفاده کنید و یا با استفاده از تابع حداقل مربعات یا تفاضل مربعات GLS کارایی حل کننده تکراری را برای مسایل جریان های غیر تراکم پذیر، غیر هم دما و کم تراکم پذیر به طور چشمگیری افزایش دهید. در مرحله پس از پردازش و بررسی نتایج، امکان رسم نمودارهای مختلف فراهم است. علاوه بر ویژگی های موجود برای انواع نمودارها و نقشه ها، در منوی پس پردازش امکانات دیگری شامل محاسبات مربوط به خصوصیات هندسی مانند سطح، حجم، مرکز جرم و مواردی از این دست نیز اضافه شده است.

برخی محاسبات فنی و مهندسی مانند امکانات پردازش بر نتایج آزمایش هایی مانند میانگین، خطا، پردازش نمودار مانند مساحت یا حجم زیر نمودار و موارد دیگر نیز امکان پذیر است. نرم افزار Comsol همانند دیگر نرم افزارهای المان محدود، دارای رابط گرافیکی کاربر است که به ارتباط کاربر برای مدل سازی در این نرم افزار کمک می کند. نرم افزار کامسول با نرم افزار MATLAB ارتباط مستقیم دارد. در تمامی نرم افزار های شبیه ساز قدرتمند به نحوی قابلیت کد نویسی پیش بینی شده است؛ زیرا امکان پوشش تمامی شرایط و قواعد خاص حاکم بر مسایل، وجود ندارد. کد نویسی در نرم افزارهای شبیه ساز، اغلب کار سختی است، اما نه در کامسول! متلب، به عنوان یکی از قوی ترین نرم افزارهای ریاضی، امروزه در دسترس کاربران بیش از ۱۳ رشته تحصیلی و زمینه پژوهشی، قرار دارد.

بسیار ارزشمند است که نرم افزار نام آشنای متلب، مدل های کامسول را پشتیبانی می کند و قابلیت استفاده از موتور محاسباتی خود را کاملا در اختیار کامسول قرار می دهد. با استفاده از رابط فیزیکی می توانید تحلیل های مختلف را به راحتی انجام دهید.

برخی از تحلیل های قابل انجام در کامسول

• آنالیزهای استاتیکی و وابسته به زمان
• آنالیزهای خطی و غی رخطی
• آنالیزهای پاسخ فرکانسی، مودال و فرکانس ویژه

---

---

تصاویری از خروجی