COMSOL Multiphysics 腳本功能詳述

1、中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider COMSOL Multiphysics腳本功能詳述腳本功能詳述中仿科技中仿科技中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 議程安排議程安排 COMSOL vs.

2、 MATLAB 腳本相互調(diào)用 二次開發(fā)功能LiveLink for MATLABJAVA 示例 討論中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider L LIVELINKIVELINK FORFOR P PRORO/ENGINEER/ENGINEER L LIVELINKIVELINK FORFOR A AUTODESKUTODESK I INVENTORNVENTOR CAD ICAD IMPORTMP

3、ORT M MODULEODULEL LIVELINKIVELINK FORFOR MATLAB MATLAB 優(yōu)化優(yōu)化O OPTIMIZATIONPTIMIZATION M MODULEODULE材料庫材料庫M MATERIALATERIAL L LIBRARYIBRARYL LIVELINKIVELINK FORFOR S SOLIDOLIDW WORKSORKS COMSOL MCOMSOL MULTIPHYSICSULTIPHYSICS 低頻電磁場低頻電磁場AC/DC MAC/DC MODULEODULE高頻電磁場高頻電磁場RF MRF MODULEODULE微機電微機電MEMS MM

4、EMS MODULEODULE等離子體等離子體PLASMA MODULEPLASMA MODULE結(jié)構(gòu)力學結(jié)構(gòu)力學S STRUCTURALTRUCTURAL M MECHANICSECHANICS M MODULEODULE聲學聲學A ACOUSTICSCOUSTICS M MODULEODULE傳熱傳熱H HEATEAT T TRANSFERRANSFER M MODULEODULE計算流體力學計算流體力學CFD MODULE CFD MODULE 化學反應(yīng)工程化學反應(yīng)工程CHEMICAL REACTION ENGINEERING CHEMICAL REACTION ENGINEERING

5、MODULEMODULE電池與燃料電池電池與燃料電池BATTERIES & FUEL CELLS MODULEBATTERIES & FUEL CELLS MODULE地球科學地球科學E EARTHARTH S SCIENCECIENCE M MODULEODULE中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider Livelink for MATLAB MATLAB和COMSOL Mult

6、iphysics之間的相互連接 版本兼容性MATLAB 2009b, 2010a所有的COMSOL模塊 相互調(diào)用使用MATLAB作為COMSOL Multiphysics建模時的工作環(huán)境在COMSOL GUI中調(diào)用MATLAB腳本在MATLAB中增強后處理功能二次開發(fā)中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 安裝步驟安裝步驟 確保有MATLAB授權(quán) 在安裝進行到選項步驟時給定MATLAB路徑中仿科

7、技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 相互連接相互連接 連接方式COMSOL服務(wù)器MATLAB客戶端 在MATLAB界面中的每行代碼通過COMSOL服務(wù)器來執(zhí)行所有信息保存成MATLAB對象，可以在命令行中直接訪問 從COMSOL GUI中執(zhí)行MATLAB腳本在MATLAB中執(zhí)行將結(jié)果返回給COMSOL GUI.中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.Cn

8、T CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 啟動方法啟動方法 直接運行快捷方式或?qū)?yīng)的指令，或 在MATLAB中連接到COMSOL檢查COMSOL的mli目錄是否可由MATLAB直接訪問啟動COMSOL Server在MATLAB中執(zhí)行指令： mphstart注意：編寫腳本時可能需要導入類 import sol.model.* import sol.model.util.*中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,

9、Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider COMSOLCOMSOL建模的腳本接口建模的腳本接口 以模型對象形式存在 每個指令對應(yīng)于模型樹中的一個節(jié)點 自動應(yīng)用缺省設(shè)定 不需要進行幾何分析 自動進行對應(yīng)的處理 與Java API的指令類似 以API的方式進行封裝 向下兼容3.5a M腳本中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Pr

10、ovider 封裝函數(shù)封裝函數(shù)MPHDOC返回指定函數(shù)的HTML幫助文件MPHGEOM在MATLAB圖形中繪制幾何MPHMATRIX組裝方程和約束矩陣MPHMESH在MATLAB圖形中繪制網(wǎng)格MPHGETU返回解矢量MPHGETP獲得解數(shù)據(jù)集的信息MPHEVAL在節(jié)點上計算表達式 MPHGLOBAL計算全局變量 MPHINTERP計算任意點上的表達式 MPHPLOT繪制后處理結(jié)果圖組 MPHV4將FEM或FEMGUI結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)變?yōu)槟Ｐ蛯ο?MPHSTATE提取狀態(tài)空間矩陣中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- L

11、eading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 在在MATLABMATLAB中導入與導出模型中導入與導出模型 導入指令mphload：導入成結(jié)構(gòu)體，例如model 導出指令model.save：導出到指定文件（格式） model.save(test); model.save(test,M);中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider

12、 從模型對象中提取信息到命令行 查閱COMSOL Multiphysics API參考指南，了解針對模型對象的完整函數(shù)列表 MPHMATRIX集成剛度矩陣從模型對象中提取信息從模型對象中提取信息中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider Demo: Demo: 在命令行中建模在命令行中建模 在命令行中建立一個3D臺階流動模型中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司

13、www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 首先建立一個模型對象 添加一個3D幾何 在幾何中添加一個圓柱在在MATLAB命令行中設(shè)定模型命令行中設(shè)定模型中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 設(shè)定物理場 創(chuàng)建網(wǎng)格在在MATLAB命令行中建模命令行中建模中仿科技中仿科技-專業(yè)信

14、息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 求解 創(chuàng)建繪圖組 可以在MATLAB中繪圖或在服務(wù)器中繪圖（需要帶選項啟動：-graphics） 在在MATLAB命令行中建模命令行中建模中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 修

15、改腳本進行高級求解運算修改腳本進行高級求解運算 控制流命令if條件分支語句switch多重條件分支for循環(huán)while條件循環(huán)語句中斷命令 break跳出循環(huán) continue繼續(xù)下一步循環(huán) return從函數(shù)返回可能用到的函數(shù) sprintf、eval等格式轉(zhuǎn)換函數(shù)中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider DemoDemo：生成隨機圖形：生成隨機圖形 利用MATLAB腳本生成隨機圖形 運行Dem

16、o腳本 model = randcir; mphgeom(model,geom1)中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider Demo: Demo: 在在COMSOL GUI中調(diào)用中調(diào)用MATLAB腳本腳本 在材料屬性、邊界條件等中使用MATLAB腳本函數(shù) 不需要啟動COMSOL with MATLAB 被調(diào)用的腳本必須能夠被MATLAB直接使用（注意路徑）推薦加入到目錄列表中中仿科技中仿科技-專業(yè)

17、信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider DemoDemo：MATLABMATLAB中后處理中后處理 計算網(wǎng)格節(jié)點上的結(jié)果mpheval pd=mpheval(model,T,Edim,1); 各種后處理積分mphintval=mphint(model,T) 計算點的結(jié)果mphinterp T = mphinterp(model,T,coord,0.3 0.4;0.5 0.5)中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢

18、公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider Demo:Demo:獲得總剛矩陣獲得總剛矩陣 mphmatrixmodel = mphload(point_source.mph)MA=mphmatrix(model,sol1,out,K,L);spy(MA.K)中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Pro

19、totyping Solutions Provider DemoDemo：二次開發(fā)界面：二次開發(fā)界面 推薦步驟從GUI建立簡單模型另存為M文件在MATLAB中開發(fā)界面將M文件拆分，插入以MATLAB界面命令腳本中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider 兼容運行模式兼容運行模式 啟動COMSOL with MATLAB (3.5a compatibility) 以FEMGUI類型設(shè)定FEM結(jié)構(gòu)體 運

20、行3.5a M文件，調(diào)用 MPHV4 將 FEMGUI 結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)換成 COMSOL 4.0 模型對象中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider MPHPLOT 不支持在 MATLAB 繪制所有的繪圖組，可使用服務(wù)器方式comsolserver matlab -graphics 在COMSOL GUI 和 MATLAB 之間交換數(shù)據(jù)只能采用保存文件后的導入/導出方式局限性局限性中仿科技中仿科技-專業(yè)信

21、息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider JAVA API 提供應(yīng)用程序接口（API） 采用JAVA編譯器 多種求解運行方式 更加靈活的開發(fā)和應(yīng)用并不僅僅局限于MATLAB中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider JAVA API使用方法使用方法 編譯成Java的庫comsolcompile -jdkroot 運行求解COMSOL桌面 菜單項文件打開，選擇Model Class File (*.class)COMSOL桌面中的批處理任務(wù) 在工作序列中右鍵添加外部類命令行方式 comsolbatch -inputfile -outputfile -batchlog 中仿科技中仿科技-專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司專業(yè)信息化軟件及技術(shù)咨詢公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd- Leading