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自学,主要学习磁场与结构场耦合模型建模,所以思考方式和学习途径具有局限性,希望能为您带来一点参考。使用的是COMSOL Multiphyscis 5.4 版本。
官方资源(基础视频、专题培训视频、知识库、博客、官方微信)+公司技术支持+百度 +学习交流群+同学、老师交流。
COMSOL自带pdf资料,在:...\COMSOLxx\Multiphysics\doc\pdf目录下查看各模块的指导手册。
COMSOL参考手册:…\COMSOLxx\Multiphysics\doc\pdf\COMSOL_Multiphysics\COMSOL_ReferenceManual.pdf
《COMSOL_Multiphysics V4.x 操作手册》系列
comsol在线培训课程:手把手仿真教学
注:
因为资料、版本和翻译问题,一些名词不是完全一致,一些模块接口、功能设置等可能换了位置。
COMSOL公司提供技术支持,可以与技术员取得联系,解决问题(前提是有正版的通行证,或者你认识他)。
笔记中的有序列表(标注序号的列表)表示从易(一般)到难(特殊),或指流程的一般步骤。
笔记中的无序列表(标注点的列表)表示同一级别,或者不分先后。
笔记中 斜体名词 是软件中的名词,粗体是强调,粗斜体 是强调的软件中的名词。笔记中“节点下 ”指在“节点”下的子序列节点,“节点中 ”指这个“节点”本身的设置。

建模方式
1、使用导向
2、手动创建
3、在已有模型上修改

建模流程
视具体方法不同,一般:
1、建立几何模型
2、添加物理场
3、添加材料
4、添加研究
5、解算
6、后处理
以下技巧可以优化建模流程:
建模过程中使用参数变量规范模型
使用标签标记清楚变量,使用定义指定几何的意义
具有对称或二维旋转特性的几何,可简化为最基本的几何部分
善于利用软件中便捷功能,例如镜像、布尔操作等
善于使用向导来快速创建模型

笔记
官网有教学视频、案例库、讲座、博客、微信文章等学习资源。在大概看过一遍教学视频后,下载案例库中与专业相关的模型进行学习并再现。
网格(mesh)1、单元:组成网格的最小几何,由节点确定
(由节点(灰白的点,各面上的点和体内的点已隐藏)确定的二阶六面体单元)
2、非结构化网格:一个节点可以被任意多网格共用
(1). 三角形网格、四边形网格、四面体网格
(2). 最通用的网格
3、结构化网格:节点为相同形状大小的网格所共有
(1). 网格 - 映射 创建 2D 几何中的结构化网格,是均匀的矩形
(2). 网格 - 扫掠 创建 3D 几何中的结构化网格,是均匀的棱柱或六面体
4、网格划分是使用网格单元对几何模型进行逼近,从而显得模型被“剖分”
(使用一阶六面体单元逼近立方体和柱壳体)
5、单元阶次:
(1). 一阶(线性)单元:单元的形状是线性的(节点间一阶插值)(如 4. 中图片所示)。
(2). 高阶单元:二阶、三阶单元等,单元的形状是符合高阶的(节点间高阶插值)(如 1. 中图片所示)。
(3). 调整单元阶次的过程称为离散化(物理场设置中找到离散化)。
(4). 阶次越高,节点越多,对形状拟合越好。所以,对于非线性的几何(有曲面的),线性网格需要增加数量(更密)才能达到高阶网格的效果。
6、网格的作用(有限元求解方式):
(1). 将几何剖分为更细小的部分,即单元。
(2). 物理场求解时,以单元为基础进行求解:确定每个节点上的解,按照单元阶次在节点间进行插值,从而得到所有点的解。
7、由网格的意义可以知道在划分网格时:网格越密,阶次越高,越逼近真实几何体形状,同时其解也越精确,但计算量也越大。COMSOL 软件可以 自适应网格,而结果的精确度还需要多次的验证,参见执行网格细化研究。
8、在重点分析的几何区域加密网格(一个常用技巧):
(1). 网格 - 边界在指定部分设置网格划分密度(图中红色边界),使得生产网格时该部分的网格,既连续,密度又可控。
(2).曲率因子 :曲率因子越小,几何弯曲边界的网格越密(网格 - 尺寸 )。
(3). 狭窄区域分辨率 :几何边界与边界之间距离较近的区域称为狭窄区域,分辨率越大,狭窄区域网格密度越大(网格 - 尺寸 )。
9、网格 - 边界层 :对于 流体动力学 或者低频电磁场研究趋肤效应需要在在几何表层建立细致网格。
10、无限元域:建立一个无限延伸区域,用于表示无穷远的空间。是几何部分的定义属性。
(1). 有三个方式,用来表示无限延伸的区域。每个选项都有不同的适用领域:
① 无限元域功能用于本质上为扩散型 的控制方程,固体传热物理场接口就是这样一种情况。“无限元”表示沿特定坐标轴拉伸的区域,其作用是近似形成无限大的域。
② 完美匹配层(PML) 域功能用于本质上为波形 的定常控制方程,其中的场描述了能量的辐射,电磁波 ,频域 接口就属于这种情况。PML 充当一个近乎理想的吸收体或辐射体域。
③ 吸收层功能是 PML 在时域中的建模方案,也用于在本质上为波形的控制方程,但这些方程通过时域显式方法进行求解,电磁波,时域显式 接口就属于这种情况。
(2). 在模型中的使用:
① 三种方法的选择,具体取决于模型中添加的物理场。
② 先在模型中添加物理场,然后右键单击 组件 > 定义 分支,或者转到 定义 工具栏,可以看到相应选项。根据添加的物理场,可能是无限元域、完美匹配层和吸收层三者中的任何一个或几个,或没有一个。
(3). 几何 特征设置:
① 根据模型中无限元域区域的形状,选择区域的几何类型
② 笛卡尔:正正方方的形状,对应正交坐标几何
③ 柱面(圆柱型):圆形或圆柱形,对应圆柱坐标几何 ④ 球面:三维模型中的球形,对应极坐标几何

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笔记中的有序列表(标注序号的列表)表示从易(一般)到难(特殊),或指流程的一般步骤。
笔记中的无序列表(标注点的列表)表示同一级别,或者不分先后。
笔记中 斜体名词 是软件中的名词,粗体是强调,粗斜体 是强调的软件中的名词。笔记中“节点下 ”指在“节点”下的子序列节点,“节点中 ”指这个“节点”本身的设置。
建模方式
1、使用导向
2、手动创建
3、在已有模型上修改
建模流程
视具体方法不同,一般:
1、建立几何模型
2、添加物理场
3、添加材料
4、添加研究
5、解算
6、后处理
以下技巧可以优化建模流程:
建模过程中使用参数变量规范模型
使用标签标记清楚变量,使用定义指定几何的意义
具有对称或二维旋转特性的几何,可简化为最基本的几何部分
善于利用软件中便捷功能,例如镜像、布尔操作等
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笔记
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网格(mesh)1、单元:组成网格的最小几何,由节点确定

(由节点(灰白的点,各面上的点和体内的点已隐藏)确定的二阶六面体单元)
2、非结构化网格:一个节点可以被任意多网格共用
(1). 三角形网格、四边形网格、四面体网格
(2). 最通用的网格
3、结构化网格:节点为相同形状大小的网格所共有
(1). 网格 - 映射 创建 2D 几何中的结构化网格,是均匀的矩形
(2). 网格 - 扫掠 创建 3D 几何中的结构化网格,是均匀的棱柱或六面体
4、网格划分是使用网格单元对几何模型进行逼近,从而显得模型被“剖分”

(使用一阶六面体单元逼近立方体和柱壳体)
5、单元阶次:
(1). 一阶(线性)单元:单元的形状是线性的(节点间一阶插值)(如 4. 中图片所示)。
(2). 高阶单元:二阶、三阶单元等,单元的形状是符合高阶的(节点间高阶插值)(如 1. 中图片所示)。
(3). 调整单元阶次的过程称为离散化(物理场设置中找到离散化)。
(4). 阶次越高,节点越多,对形状拟合越好。所以,对于非线性的几何(有曲面的),线性网格需要增加数量(更密)才能达到高阶网格的效果。
6、网格的作用(有限元求解方式):
(1). 将几何剖分为更细小的部分,即单元。
(2). 物理场求解时,以单元为基础进行求解:确定每个节点上的解,按照单元阶次在节点间进行插值,从而得到所有点的解。
7、由网格的意义可以知道在划分网格时:网格越密,阶次越高,越逼近真实几何体形状,同时其解也越精确,但计算量也越大。COMSOL 软件可以 自适应网格,而结果的精确度还需要多次的验证,参见执行网格细化研究。
8、在重点分析的几何区域加密网格(一个常用技巧):
(1). 网格 - 边界在指定部分设置网格划分密度(图中红色边界),使得生产网格时该部分的网格,既连续,密度又可控。
(2).曲率因子 :曲率因子越小,几何弯曲边界的网格越密(网格 - 尺寸 )。
(3). 狭窄区域分辨率 :几何边界与边界之间距离较近的区域称为狭窄区域,分辨率越大,狭窄区域网格密度越大(网格 - 尺寸 )。
9、网格 - 边界层 :对于 流体动力学 或者低频电磁场研究趋肤效应需要在在几何表层建立细致网格。
10、无限元域:建立一个无限延伸区域,用于表示无穷远的空间。是几何部分的定义属性。
(1). 有三个方式,用来表示无限延伸的区域。每个选项都有不同的适用领域:
① 无限元域功能用于本质上为扩散型 的控制方程,固体传热物理场接口就是这样一种情况。“无限元”表示沿特定坐标轴拉伸的区域,其作用是近似形成无限大的域。
② 完美匹配层(PML) 域功能用于本质上为波形 的定常控制方程,其中的场描述了能量的辐射,电磁波 ,频域 接口就属于这种情况。PML 充当一个近乎理想的吸收体或辐射体域。
③ 吸收层功能是 PML 在时域中的建模方案,也用于在本质上为波形的控制方程,但这些方程通过时域显式方法进行求解,电磁波,时域显式 接口就属于这种情况。
(2). 在模型中的使用:
① 三种方法的选择,具体取决于模型中添加的物理场。
② 先在模型中添加物理场,然后右键单击 组件 > 定义 分支,或者转到 定义 工具栏,可以看到相应选项。根据添加的物理场,可能是无限元域、完美匹配层和吸收层三者中的任何一个或几个,或没有一个。
(3). 几何 特征设置:
① 根据模型中无限元域区域的形状,选择区域的几何类型
② 笛卡尔:正正方方的形状,对应正交坐标几何
③ 柱面(圆柱型):圆形或圆柱形,对应圆柱坐标几何 ④ 球面:三维模型中的球形,对应极坐标几何

