COMOSL數值仿真軟件模塊及應用

張永祥 郭明

摘 要：針對目前仿真軟件功能單一，物理場耦合功能弱問題，本文研究了COMSOL數值仿真軟件的功能及特點，其應用模塊豐富，參數調節靈活，性能優越。

關鍵詞：COMSOL；數值仿真；軟件；應用

一、引言

COMSOL Multiphysics是一款大型的高級數值仿真軟件，廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，被當今世界科學家稱為真正的任意多物理場直接耦合分析軟件，適用于模擬科學和工程領域的各種物理過程，COMSOL以高效的計算性能和杰出的多場直接耦合分析能力實現了任意多物理場的高度精確的數值仿真，在數值仿真領域里得到廣泛的應用。

二、COMSOL仿真軟件特點

多物理場求解的實質是求解多個方程，需要使用者選擇不同的偏微分方程，方程任意組合后可實現多物理場的耦合研究。COMSOL仿真軟件架構是完全開放，可在圖形界面中輕松自由定義所需的專業偏微分方程。任意獨立函數控制的求解參數，材料屬性、邊界條件、載荷均參數可調。COMSOL具有專業的計算模型庫，內置各種物理模型，可輕松對其選擇并進行修改。在二維和三維建模方面，CAD建模工具豐富，另一方面，可利用CAD直接導入文件。在網格剖分方面，不但可以實現多種網格剖分，還可實現網格移動。COMSOL后處理能力強大，包括數據、曲線、圖片及動畫均可輸出，并進行分析。軟件提供了在線幫助文檔，可通過學習掌握其應用。在界面語言方面，可使用多國語言進行操作。

三、COMSOL仿真軟件模塊

COMSOL Multiphysics基于完善的理論基礎，整合豐富的算法，實現多場耦合計算，它兼具功能性、靈活性和實用性于一體，并且可以通過附加專業的求解模塊進行極為方便的應用拓展。包括：AC/DC模塊、聲學模塊、CAD導入模塊、化學工程模塊、地球科學模塊、熱傳導模塊、材料庫、微機電系統模塊，射頻模塊、結構力學模塊等。其目標是不斷改善面向問題、面向用戶的模塊描述能力和對模型實驗的功能。不同技術水平的用戶通過仿真軟件能在不同的程度上采用他們表達問題的習慣語言，方便地與計算機對話，完成建模或仿真實驗。

四、結束語

仿真軟件是用于仿真的計算機軟件。它與仿真硬件同為仿真的技術工具。它的發展與仿真應用、算法、計算機和建模等技術的發展相輔相成。希望以后仿真軟件具有更強、更靈活的功能，可以被更廣泛的用戶使用。

參考文獻

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