Nuova versione per il software di simulazione Comsol Multiphysics

Nuovo tutorial Comsol: analisi di vibrazioni e rumore di un cambio sincronizzato a 5 marce in un veicolo a trasmissione automatica.

Comsol, specializzata in soluzioni software per la modellazione e simulazione multifisica e per la progettazione di App, annuncia il rilascio della nuova versione del software di simulazione Comsol Multiphysics e di Comsol Server. La versione 5.3 migliora notevolmente le performance del software e introduce potenti funzionalità per la progettazione e la distribuzione di app, con nuovi strumenti di modellazione e sviluppo, nuovi solutori e funzionalità pensate per gli utenti. In molti casi, gli utenti sperimenteranno una reattività del software fino dieci volte più rapida, per esempio nelle operazioni di postprocessing per la gestione di modelli con diverse migliaia di domini e condizioni al contorno. Sono disponibili le ultime versioni dei software Comsol da scaricare.

Nuovi solutori e metodi matematici

Il solutore Algebraic Multigrid (AMG) consente di risolvere problemi fluidodinamici in modelli di grandi dimensioni con un singolo livello di discretizzazione. Il processo di simulazione è più robusto per l’analisi di problemi quali l’interazione fluido-struttura in un pannello solare.

“La versione 5.3 è frutto del nostro continuo sforzo finalizzato a produrre strumenti di modellazione matematica altamente performanti. I nostri utenti troveranno molto utili i nuovi solutori, le nuove interfacce fisiche e i numerosi miglioramenti apportati al software Comsol, dalla creazione dei modelli alla distribuzione di App”, commenta Svante Littmarck, presidente e CEO di Comsol. Con la versione 5.3 di questo software di simulazione multifisica, il Boundary Element Method (BEM) può essere usato per modellare l’elettrostatica e gli effetti della corrosione. “Questo significa che gli utenti possono facilmente combinare il metodo degli elementi al contorno con il metodo agli elementi finiti, per ottenere una maggiore flessibilità nelle simulazioni multifisiche”, continua Littmark.

Il Boundary Element Method permette agli utenti di simulare modelli con domini infiniti e spazi vuoti, ma anche di impostare rapidamente simulazioni che combinano cavi, travi, superfici e solidi nello stesso modello. Questa funzionalità viene usata, per esempio, per la modellazione di sistemi elettrici di protezione catodica, cavi o sensori capacitivi. Gli utenti che lavorano con grandi modelli in ambito CFD potranno sfruttare il nuovo solutore Algebraic Multigrid (AMG) implementato nella versione 5.3. Il solutore AMG richiede solo un singolo livello di discretizzazione ed è ora opzione di default per molte interfacce dedicate alla fluidodinamica e ai fenomeni di trasporto. Gli utenti che modellano flussi turbolenti potranno invece beneficiare di calcoli più robusti, grazie al trattamento automatico delle pareti. Questa funzionalità combina l’alta accuratezza della formulazione low-Reynolds con la robustezza delle leggi di parete.

Strumenti di sviluppo per migliorare la produttività

Simulazione numerica della distribuzione del potenziale elettrochimico su una piattaforma petrolifera immersa in acqua marina, realizzata con il Boundary Element Method.

Il Model Builder ora gestisce più rapidamente operazioni di geometria e mesh per modelli caratterizzati da grandi array e complicate operazioni sui solidi 3D. Gli utenti che lavorano con modelli e geometrie che richiedono l’uso di diversi tipi di elementi potranno sfruttare la generazione automatica di elementi piramidali per gestire la transizione tra mesh swept (estruse) esaedriche, prismatiche e mesh tetraedriche. Inoltre, è ora disponibile una nuova opzione per il defeaturing automatico della geometria tramite operazioni virtuali.

“Continuiamo a notare un miglioramento generale della performance per i modelli di grandi dimensioni. Questo non riguarda solo il tempo di soluzione ma anche il modo in cui il software di simulazione gestisce questi modelli nell’interfaccia utente, incluse geometria e mesh”, commenta Bjorn Sjodin, VP del Product Management di Comsol. Con l’introduzione dei model method nella versione 5.3, è semplice automatizzare operazioni ripetitive direttamente nel Model Builder. “Ora è possibile registrare semplicemente una sequenza di operazioni, come una macro, e usare il metodo risultante per l’impostazione o la soluzione di un modello. Questo è una funzionalità importante, perché può essere sfruttata in molte applicazioni. Per esempio, è possibile creare un model method riutilizzabile, che genera un complesso array di oggetti geometrici per espandere la funzionalità standard del Model Builder”, continua Sjodin.

Le librerie delle applicazioni contengono più di 50 tutorial Comsol nuovi e aggiornati, che consentono agli utenti di applicare rapidamente nuovi strumenti, funzionalità e tecniche di modellazione. I tutorial riguardano diversi ambiti applicativi, dalla simulazione di motori magnetici permanenti, cavi e antenne a tromba (Horn), alla modellazione di flussi supersonici, raffreddamento di dispositivi elettronici, fino all’analisi di rumori e vibrazioni nella scatola del cambio di un autoveicolo.

Progettazione e distribuzione di App

L’Application Builder permette agli specialisti di simulazione di creare app basate sui propri modelli multifisici. L’interfaccia di una app può essere facilmente personalizzata e resa accessibile tramite un browser o un client di Windows, che si collega a una installazione locale di Comsol Server. Gli aggiornamenti introdotti includono log file completi per le attività degli utenti, ma anche una nuova impostazione per gestire in modo più semplice e centralizzato le app lanciate su cluster nell’interfaccia web di Comsol Server. Nell’Application Builder, i progettisti delle app possono ora definire azioni personalizzate quando si clicca sui plot negli oggetti grafici; in questo modo è possibile creare facilmente app interattive.

Il caso della Cornell Dubilier

La Cornell Dubilier, azienda fondata nel 1909 e leader mondiale nella produzione di condensatori di alta qualità, utilizza Comsol Server per distribuire app computazionali a tecnici che lavorano in diverse parti del mondo. “Usando Comsol Multiphysics e l’Application Builder posso realizzare modelli e costruire app basate su di essi. In questo modo gli altri dipartimenti hanno la possibilità di testare diverse configurazioni per le loro esigenze specifiche e scegliere il progetto migliore”, commenta Sam Parler, Research Director per Cornell Dubilier. “È stimolante vedere come i nostri clienti traggano vantaggio dalla costruzione e distribuzione di app di simulazione,” afferma Littmarck.

“Case studies in diversi settori dimostrano come gli specialisti di simulazione sfruttino le app per ampliare l’uso della simulazione multifisica.” Come parte dell’offerta formativa nel curriculum in Scienze Alimentari, la Cornell University usa app di simulazione collegandosi tramite un browser all’installazione locale di COMSOL Server™ in università. “Le app di simulazione offrono nuove opportunità in ambito formativo. In un corso di sicurezza alimentare, la app favorisce un apprendimento multidisciplinare, per cui uno studente di Scienze Biologiche può simulare realisticamente molti possibili scenari”, commenta il Professor Ashim Datta, Biological & Environmental Engineering Department della Cornell University.