Мультифизическое моделирование в COMSOL Multiphysics для вузов. Версия 6.1

• Comsol была основана в Швеции в 1980-х годах.  

• Компания имеет офисы по всему миру, включая Россию.  

• Основная разработка ведется в шведском офисе.  

• Дмитрий Лазарев работает в Comsol с 2016 года.  

• Семинар посвящен особенностям программы Comsol Multiphysics для высшего образования.  

• Демонстрация программы и обсуждение её преимуществ.  

• Обсуждение актуальности внедрения коммерческих продуктов в учебные курсы вузов.  

• Проблемы и преимущества использования Comsol Multiphysics в обучении.  

• Обзор учебных и методических материалов, пользовательского интерфейса и функциональных возможностей.  

• Comsol предлагает специальные цены для образовательных учреждений.  

• Гибкая лицензионная политика и устойчивая работа на разных устройствах.  

• Обширная библиотека учебных материалов и техническая поддержка на русском языке.  

• Возможность создания приложений для моделирования в Comsol.  

• Приложения можно использовать в лабораторных и практических работах.  

• Comsol продолжает работать на российском рынке, несмотря на уход других компаний.  

• Comsol позволяет решать сложные системы дифференциальных уравнений.  

• Интерфейс программы ориентирован на инженеров, а не математиков.  

• Встроенные математические модели доступны для просмотра и редактирования.  

• Базовая платформа Comsol Multiphysics содержит основные физические интерфейсы.  

• Модули позволяют экономить средства на приобретение программного обеспечения.  

• Возможность отключения ненужных функций для снижения стоимости.  

• Описание математических моделей и задание параметров.  

• Возможность создания собственных библиотек свойств материалов.  

• Включение сеточного генератора и инструментов работы с геометрическими моделями.  

• Встроенный сеточный генератор Comsol строит расчетную сетку автоматически или вручную.  

• Для решения задач не требуется дополнительных программ.  

• Выбор типа исследования: стационарные или нестационарные задачи, электромагнитные поля, собственные значения и частоты.  

• Решатель обычно не требует настройки, но можно изменить оптимальные настройки.  

• Программа подходит для вузов и научных исследований.  

• Можно использовать на начальном и профессиональном уровнях.  

• Comsol предоставляет инструменты для анализа и визуализации результатов.  

• Возможность построения графиков и анимаций.  

• Встроен скриптовый язык Java для автоматизации рутинных операций.  

• Возможность создания виртуальных лабораторных стендов.  

• Комсолл позволяет заменить натурные эксперименты.  

• Важность численного моделирования в образовательном процессе.  

• Все операции выполняются в единой графической оболочке.  

• Удобство работы без необходимости осваивать несколько программ.  

• Логика работы одинакова на всех этапах построения модели.  

• Пример расчета полиэлектрического потенциала и распределения плотности тока.  

• Использование мастера построения моделей для настройки задачи.  

• Выбор пространственной размерности и физических интерфейсов.  

• Дерево модели для ввода параметров и настройки модели.  

• Ввод входных данных и параметров задачи.  

• Построение геометрической модели с помощью геометрических операций.  

• Отображение объектов в графическом окне.  

• Возможность вращения, приближения, удаления и перемещения объектов.  

• Настройка параметров отображения.  

• Использование команд для автоматизации геометрических операций.  

• Построение параллелепипеда и контура на одной из граней.  

• Превращение контура в трехмерный объект с помощью операции экструзии.  

• Использование ряда геометрических операций для создания модели.  

• Описание свойств материалов вручную или с помощью встроенной библиотеки.  

• Добавление материалов и указание их свойств.  

• Использование таблицы для задания необходимых физических свойств.  

• Выбор материалов из встроенной библиотеки.  

• Пример использования библиотеки для меди и других материалов.  

• Указание материалов для различных частей геометрии.  

• Описание интерфейсов для расчета электрического потенциала и токов.  

• Просмотр и редактирование уравнений в режиме отображения.  

• Настройка коэффициентов уравнений и граничных условий.  

• Задание начального значения искомых переменных.  

• Использование ограниченных условий для задания потенциала и плотности тока.  

• Применение физических терминов для удобства пользователей.  

• Завершена настройка задачи для уравнения теплопроводности в твердом теле.  

• Логика работы аналогична электрическому расчету.  

• Три узла: свойства материала, начальное распределение температуры, граничные условия.  

• Добавление граничных условий для отвода тепла в окружающую среду.  

• Описание тепловыделения от элементов и амических потерь.  

• Указание области применения электрического расчета.  

• Автоматическое создание расчетной сетки.  

• Возможность корректировки размера элементов.  

• Запуск расчета и наблюдение за процессом с помощью графиков.  

• Построение графиков распределения электрического потенциала, плотности тока и температуры.  

• Возможность изменения единиц измерения и создания собственных графиков.  

• Поиск максимальной температуры и локализация точки с максимальной температурой.  

• Важность простоты использования программы для учебных курсов.  

• Интерактивная справка и документация для понимания математических моделей и параметров.  

• Учебные пособия и видеоуроки для самообучения.  

• Примеры готовых моделей с подробным описанием.  

• Пошаговая инструкция по настройке программы и получению результатов.  

• Учебный центр и база знаний на английском языке с полезными материалами и технической поддержкой.  

• В базе данных 1643 примера задач из разных областей физики.  

• Каждый пример сопровождается подробным описанием и инструкциями.  

• Можно скачать готовые файлы моделей и вспомогательные файлы для самостоятельного построения.  

• Модели распространяются свободно и могут использоваться для самообучения и решения собственных задач.  

• Можно адаптировать готовые модели под свои задачи, изменяя основные моменты.  

• Модели регулярно обновляются для использования нового функционала.  

• Техническая поддержка предоставляется на русском языке с академическими лицензиями.  

• Преподаватели могут собирать вопросы студентов и направлять их в поддержку.  

• На сайте есть раздел для создания обращений в поддержку с необходимыми материалами.  

• Консолл позволяет создавать собственные программы на основе расчетных моделей.  

• Это упрощает доступ к результатам численного моделирования для широкого круга специалистов.  

• Приложения скрывают нюансы настройки модели от пользователя, предоставляя удобную форму для ввода данных и отображения результатов.  

• Консолл предлагает набор инструментов для создания приложений без написания кода.  

• Можно использовать графический интерфейс для размещения управляющих элементов и назначения им операций.  

• Для написания кода используется язык программирования Java с набором инструментов для упрощения процесса.  

• Пример создания виртуального стенда для лабораторной работы по определению потерь напора при течении воды в круглой трубе.  

• Виртуальный стенд моделирует процесс течения жидкости и результаты измерений, как на реальной установке.  

• Построение расчетной модели для моделирования процесса.  

• Использование программы Comsol Multiphysics для создания модели.  

• Отладка и запуск модели для проверки корректности.  

• Переход в режим разработки приложений в Comsol.  

• Создание формы для приложения с полями для ввода данных.  

• Возможность написания кода для запуска команд.  

• Тестирование приложения в Comsol.  

• Возможность изменения исходных данных и пересчета результатов.  

• Создание справки для приложения.  

• Компиляция приложения в исполняемый файл для Windows, Linux или macOS.  

• Удобство использования автономного приложения.  

• Недостатки: необходимость обновления и контроля распространения.  

• Comsol Server как веб-сервер для работы с приложениями.  

• Возможность использования приложений через браузер.  

• Централизованное управление и контроль использования приложений.  

• Настройка приложений на сервере: название, описание, доступ.  

• Возможность параллельной работы приложений на сервере.  

• Административные функции для управления ресурсами и приложениями.  

• Возможность просмотра журнала запуска и использования приложений.  

• Указание времени запуска, завершения работы, процессорного времени и количества ядер.  

• Создание новых пользователей, объединение их в группы и предоставление прав.  

• Среда разработки приложений.  

• Важность внедрения таких программ в учебный процесс.  

• Высокая стоимость инженерных решений.  

• Комсолл предоставляет вузам академические скидки.  

• Сетевая лицензия для учебного класса делает использование дешевле.  

• Комсолл подходит для низкопроизводительных компьютеров и высокопроизводительных рабочих станций.  

• Возможность использования на ноутбуках и серверах.  

• Комсолл представлен на российском рынке 8-9 лет.  

• Использование в различных вузах и академических институтах.  

• Пример внедрения в Уральский государственный университет путей сообщения.  

• Завершение доклада и готовность ответить на вопросы.  

• Призыв к осмыслению информации и обращению за дополнительной информацией.  

• Контакты для связи и подписка на социальные сети для получения новостей.