Politechnika Koszalińska

Comsol multiphysics

Opublikowano 02.09.2021 09:25

MODELOWANIE I SYMULACJA MECHANIZMOW I PROCESÓW Z WYKORZYSTANIEM PAKIETU COMSOL MULTIPHYSICS

Zakres usługi:

W ramach oprogramowania Comsol Multiphysics centrum oferuje komercyjne przygotowanie projektów pod obliczenia numeryczne w programie Comsol wraz z analizą wyników otrzymanych z symulacji komputerowej. Możliwe jest także wykonanie działającej aplikacji z zadanymi nastawami tak, by klient mógł wprowadzać samodzielnie zmiany modelu i wykonać obliczenia we własnym zakresie (ograniczony zakres).

COMSOL Multiphysics jest pakietem symulacyjnym, rozwiązującym układy nieliniowych równań różniczkowych cząstkowych przy wykorzystaniu metody elementów skończonych w jednym, dwóch lub trzech wymiarach. W większości przypadków symulacja sprowadza się do rozwiązywania równań różniczkowych opisujących zjawiska fizyczne jakie zachodzą w modelowanym układzie, dla różnych konfiguracji przestrzennych i materiałowych.

Moduł AC/DC programu COMSOL, pozwala badać stacjonarne i dynamiczne pola elektryczne i magnetyczne, zarówno w obszarach 2D, jak i 3D. Do obliczeń wykorzystuje on równania wywodzące się z równań Maxwella, uwzględniając właściwości materiałowe, położenie źródeł (wzbudzenia) oraz warunki graniczne. W module AC/DC można zaimplementować zewnętrzne materiały opisane funkcjami zapisane w języku programowania C. Poprzez importowanie bibliotek programowych można przykładowo zdefiniować nieliniowe materiały magnetyczne o konkretnej pętli histerezy oraz efekty nieodwracalne.

Moduł CFD pozwala na modelowanie wszelkich zjawisk związanych z przepływami: spalanie, turbulencja, przepływy wielofazowe, reakcje chemiczne, przewodzenie ciepła, radiacja, kawitacja, przepływy turbulentne, transfer masy i ciepła, mieszanie itd. Symulacja komputerowa metodą objętości skończonych pozwala inżynierowi zajrzeć tam, gdzie nic da się wykonać pomiarów. Symulacja CFD umożliwia przewidzenie skutków drobnych i istotnych zmian w projekcie. Moduł CFD dysponuje interfejsem multifizycznym do tworzenia modeli trójfazowego przepływu laminarnego według metody pól fazowych (ang. phase-field method), zostały ulepszone modele turbulencji w zakresie maszyn rotujących (ang. rotating machinery) oraz narzędzie do badania swobodnych powierzchni wirujących płynów.

Moduł MEMS pozwala na analizę zaprojektowanych mikrosystemów np.: krzemowych i krzemowo-szklanych. Układy wykonane w technologii MEMS stanowią obecnie nieodłączną część wielu urządzeń elektronicznych, zaś liczba ich zastosowań wciąż rośnie. Moduł pozwala na analizę zjawisk, jak wstrząsy mechaniczne, wyładowania elektrostatyczne czy zbyt duże tarcie spoczynkowe. Jednym z głównych czynników wpływających na wzrost zapotrzebowania na układy MEMS jest dynamiczny rozwój branży IoT (Internet of Things). Czujniki MEMS znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach wybrane z nich to np. motoryzacja, ochrona zdrowia, inteligentne domy czy elektronika noszona.
W wielu tego typu aplikacjach niezawodność układów MEMS jest parametrem krytycznym, przesądzającym o poprawności działania całego urządzenia.

Za pomocą modułu Pipe Flow możemy tworzyć modele przepływów ściśliwych w rurach oraz rozprężeń i kontrakcji spowodowanych gwałtownymi zmianami przekroju poprzecznego rury.

Modul Corrosion Module wspiera tworzenie modeli cienkich struktur belkowych.

Z zakresu mechaniki: dzięki bibliotekom programistycznym języka C mogą być zdefiniowane materiały nieliniowe. W module Structural Mechanics polepszona została stabilność symulacji kontaktu przy zakrzywionych powierzchniach oraz małych ruchach relatywnych. W module Fatigue Module można obliczyć trwałości zmęczeniowe konstrukcji np. budowlanej.

Moduł Heat Transfer dysponuje powierzchnią symetryczną dla wymiany promieniowania pomiędzy powierzchniami oraz dla eksternistycznych temperatur dla cienkich warstw. Acoustics Modul zawiera diagramy pasm oktawowych i tercjowych.

Oferujemy obliczenie numeryczne w różnych obszarach zastosowań inżynierskich i naukowych takich jak:

elektrotechnika,
mechanika i mechatronika,
inżynieria chemiczna,
akustyka,
sterowanie,
matematyka stosowana,
termodynamika.

COMSOL Multiphysics posiada szybki interfejs graficzny wykorzystujący środowisko Java.

W naszym Centrum jest licencja komercyjna COMSOL Mutliphysics w wersji 5.4, w skład której wchodzą następujące moduły:

COMSOL Multiphysics,
AC/DC Module,
MEMS Module,
Livelink^TM for SOLIDWORKS,
Structural Mechanics Module,
Nonlinear Structural Materials Module,
Fatigue Module,
Multibody Dynamics Module,
Rotordynamics Module,
Acoustics Module,
CFD Module,
Mixer Module,
Pipe Flow Module,
Heat Transfer Madule,
Corrosion Module.

Zasoby sprzętowe i programowe:

Serwer obliczeniowy z 512GB RAMU 48GB pamieci VIDEO, 1TB dysku do obliczeń, połączenie poprzez sieć do 1Gbita, dwuprocesorowy 40 rdzeni 80 wątków z systemem Windows 10, 64 bity i systemem obliczeniowym z zainstalowanymi modułami: