COMSOL-Multiphysics-脚本功能详述.ppt
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中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ COMSOL Multiphysics脚本功能详述脚本功能详述中仿科技中仿科技 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 议程安排议程安排•COMSOL vs. MATLAB•脚本相互调用•二次开发功能–LiveLink for MATLAB–JAVA•示例•讨论 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ LIVELINK™ FOR PRO/ENGINEER ®LIVELINK™ FOR AUTODESK® INVENTOR®CAD IMPORT MODULELIVELINK™ FOR MATLAB®优化优化OPTIMIZATION MODULE材料库材料库MATERIAL LIBRARYLIVELINK™ FOR SOLIDWORKS ®COMSOL MULTIPHYSICS®低频电磁场低频电磁场AC/DC MODULE高频电磁场高频电磁场RF MODULE微机电微机电MEMS MODULE等离子体等离子体PLASMA MODULE结构力学结构力学STRUCTURAL MECHANICS MODULE声学声学ACOUSTICS MODULE传热传热HEAT TRANSFER MODULE计算流体力学计算流体力学CFD MODULE 化学反应工程化学反应工程CHEMICAL REACTION ENGINEERING MODULE电池与燃料电池电池与燃料电池BATTERIES & FUEL CELLS MODULE地球科学地球科学EARTH SCIENCE MODULE 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ Livelink for MATLAB•MATLAB和COMSOL Multiphysics之间的相互连接•版本兼容性–MATLAB 2009b, 2010a–所有的COMSOL模块•相互调用–使用MATLAB作为COMSOL Multiphysics建模时的工作环境–在COMSOL GUI中调用MATLAB脚本–在MATLAB中增强后处理功能–二次开发 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 安装步骤安装步骤•确保有MATLAB授权•在安装进行到选项步骤时给定MATLAB路径 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 相互连接相互连接•连接方式–COMSOL服务器–MATLAB客户端•在MATLAB界面中的每行代码–通过COMSOL服务器来执行–所有信息保存成MATLAB对象，可以在命令行中直接访问•从COMSOL GUI中执行MATLAB脚本–在MATLAB中执行–将结果返回给COMSOL GUI. 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 启动方法启动方法•直接运行快捷方式或对应的指令，或•在MATLAB中连接到COMSOL–检查COMSOL的mli目录是否可由MATLAB直接访问–启动COMSOL Server–在MATLAB中执行指令：•mphstart–注意：编写脚本时可能需要导入类•import sol.model.*•import sol.model.util.* 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ COMSOLCOMSOL建模的脚本接口建模的脚本接口•以模型对象形式存在•每个指令对应于模型树中的一个节点•自动应用缺省设定•不需要进行几何分析– 自动进行对应的处理•与Java API的指令类似•以API的方式进行封装•向下兼容3.5a M脚本 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 封装函数封装函数•MPHDOC–返回指定函数的HTML帮助文件•MPHGEOM–在MATLAB图形中绘制几何•MPHMATRIX–组装方程和约束矩阵•MPHMESH–在MATLAB图形中绘制网格•MPHGETU–返回解矢量•MPHGETP–获得解数据集的信息•MPHEVAL–在节点上计算表达式•MPHGLOBAL–计算全局变量•MPHINTERP–计算任意点上的表达式•MPHPLOT–绘制后处理结果图组•MPHV4–将FEM或FEMGUI结构体转变为模型对象•MPHSTATE–提取状态空间矩阵 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 在在MATLABMATLAB中导入与导出模型中导入与导出模型•导入指令–mphload：导入成结构体，例如model•导出指令–model.save：导出到指定文件（格式）•model.save(‘test’);•model.save(‘test’,’M’); 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ •从模型对象中提取信息到命令行•查阅COMSOL Multiphysics API参考指南，了解针对模型对象的完整函数列表•MPHMATRIX集成刚度矩阵从模型对象中提取信息从模型对象中提取信息 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ Demo: Demo: 在命令行中建模在命令行中建模•在命令行中建立一个3D台阶流动模型 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ •首先建立一个模型对象•添加一个3D几何• •在几何中添加一个圆柱在在MATLAB命令行中设定模型命令行中设定模型 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ •设定物理场•创建网格在在MATLAB命令行中建模命令行中建模 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ •求解•创建绘图组•可以在MATLAB中绘图或在服务器中绘图（需要带选项启动：-graphics） 在在MATLAB命令行中建模命令行中建模 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 修改脚本进行高级求解运算修改脚本进行高级求解运算•控制流命令–if——条件分支语句–switch——多重条件分支–for——循环–while——条件循环语句–中断命令•break—跳出循环•continue—继续下一步循环•return—从函数返回–可能用到的函数•sprintf、eval等格式转换函数 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ DemoDemo：生成随机图形：生成随机图形•利用MATLAB脚本生成随机图形•运行Demo脚本–model = randcir;–mphgeom(model,’geom1’) 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ Demo: Demo: 在在COMSOL GUI中调用中调用MATLAB脚本脚本•在材料属性、边界条件等中使用MATLAB脚本函数•不需要启动COMSOL with MATLAB•被调用的脚本必须能够被MATLAB直接使用（注意路径）–推荐加入到目录列表中 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ DemoDemo：：MATLABMATLAB中后处理中后处理•计算网格节点上的结果–mpheval•pd=mpheval(model,'T','Edim',1);•各种后处理积分–mphint•val=mphint(model,’T’)•计算点的结果–mphinterp•T = mphinterp(model,'T','coord',[0.3 0.4;0.5 0.5]) 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ Demo:Demo:获得总刚矩阵获得总刚矩阵•mphmatrix–model = mphload('point_source.mph')–MA=mphmatrix(model,'sol1','out',{'K','L'});–spy(MA.K) 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ DemoDemo：二次开发界面：二次开发界面•推荐步骤–从GUI建立简单模型–另存为M文件–在MATLAB中开发界面–将M文件拆分，插入以MATLAB界面命令脚本 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ 兼容运行模式兼容运行模式•启动COMSOL with MATLAB (3.5a compatibility)•以FEMGUI类型设定FEM结构体•运行3.5a M文件，调用 MPHV4 将 FEMGUI 结构体转换成 COMSOL 4.0 模型对象 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ •MPHPLOT 不支持在 MATLAB 绘制所有的绘图组，可使用服务器方式–comsolserver matlab -graphics•在COMSOL GUI 和 MATLAB 之间交换数据只能采用保存文件后的导入/导出方式局限性局限性 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ JAVA API•提供应用程序接口（API）•采用JAVA编译器•多种求解运行方式•更加灵活的开发和应用–并不仅仅局限于MATLAB 中仿科技中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@info@ JAVA API使用方法使用方法•编译成Java的库–comsolcompile -jdkroot
