Úvodní stránka > Produkty > COMSOL Multiphysics > COMSOL Multiphysics

COMSOL Multiphysics® umožňuje řešit fyzikální úlohy popsané parciálními diferenciálními rovnicemi (PDE) metodou konečných prvků. Programem lze modelovat multifyzikální děje v inženýrské praxi a v mnoha vývojových oblastech technických a vědeckých oborů.

COMSOL Multiphysics® je určen všem vývojářům, výzkumným i vědeckým pracovníkům a díky široké nabídce funkcí pro zobrazování vypočtených výsledků je určen také vysokým i specializovaným středním školám. Zájemci mají jedinečnou možnost názorně pronikat do podstaty fyzikálních procesů. Do řešení je možné zahrnout několik fyzikálních vlivů najednou (multifyzikální úlohy) a tak provádět komplexnější analýzu modelu. COMSOL Multiphysics® je těsně propojen s univerzálním nástrojem MATLAB® určeným pro vědecko-technické výpočty. Funkce tohoto nástroje je možné využívat například při kreslení geometrických tvarů, generování FEM sítí, při vlastním numerickém řešení nebo při konečném zpracování výsledků úlohy.

Obecně jsou úlohy parciálních diferenciálních rovnic řešitelné na základě definice prostředí, které tato rovnice popisuje a zadáním okrajových podmínek na plochách, hranách nebo bodech v daném geometrickém modelu. Postup při modelování úlohy v programu COMSOL Multiphysics® je obdobný. Řešený geometrický model, který může znázorňovat zatěžovanou strojní součást, reagující prostředí v katalyzátoru, zahřívaný tepelný radiátor nebo proud vzduchu v aerodynamickém tunelu je zobrazen v grafickém editoru. Uživatel musí vědět, jaké fyzikální vlivy na zobrazenou geometrii působí. Jedná-li se o strojní součást, je třeba zvolit PDE z pružnosti a pevnosti, např. Navierovy rovnice. Pokud sledujeme proces zahřívání součásti, je třeba zvolit PDE popisující šíření tepla, atd. Upravenou PDE pro daný model můžeme nazvat aplikačním režimem.

COMSOL Multiphysics® obsahuje knihovny parciálních diferenciálních rovnic, které definují různé aplikační režimy. Výběrem režimu se uživateli v grafickém editoru automaticky zobrazují příslušná dialogová okna pro zadávání vlastností oblastí a okrajových podmínek. Nejedná se však o dialogy vyžadující matematické definice, ale jde o zadání vlastností fyzikálních veličin jako měrná hustota prostředí, tepelná vodivost, kinematická viskozita atd. Hlavní výhodou COMSOL Multiphysics® je možnost kombinace několika aplikačních režimů (PDE) do jednoho modelu, proto je výraz Multiphysics i v názvu programu. Uvedená kombinace PDE je zajištěna uvnitř programu a není třeba vytvářet jakékoliv přídavné kódy nebo skriptové soubory. COMSOL Multiphysics® umožňuje i tzv. rozšířenou multifyziku, což znamená, že vypočtená data v jedné části geometrie mohou být určitým způsobem promítnuta do její jiné části nebo dokonce do jiné geometrie bez ohledu na prostorovou dimenzi modelu. Definované aplikační režimy v COMSOL Multiphysics® jsou určeny k řešení úloh z oblasti akustiky, pružnosti a pevnosti (rovinná deformace, rovinná napjatost), prostupu tepla, konvekce a difuze, elektromagnetismu, elektrostatiky a dynamiky tekutin. COMSOL Multiphysics® je však otevřený systém a uživatel má možnost si vytvářet své vlastní aplikační úlohy využitím obecného tvaru PDE a slabých formulací pro různé části modelu. Vytváření těchto aplikací již vyžaduje důkladnou znalost řešené úlohy i jejího matematického popisu. Pracovní postup při modelování úlohy v COMSOL Multiphysics® lze popsat v několika krocích.