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COMSOL Multiphysics

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必要モジュール選定検討ガイドライン

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製品概要

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COMSOL Multiphysics®は、スウェーデン・COMSOL ABにより開発された、マルチフィジックス解析を前提として設計されている有限要素法 (FEM)ベースの汎用物理シミュレーションソフトウェアです。1998年より、米国・COMSOL Inc.を拠点として全世界へ販売されています。

最大の特徴は「マルチフィジックス(連成)解析に対する柔軟性とソフトウエアのオープン性」。マルチフィジックス機能はあらゆる物理現象の組み 合わせに対応(3種類以上の物理現象を無制限かつ自由に組み合わせて連成解析)できるので、実工学現象に即した高精度モデリング／シミュレーショ ンが可能であり、業界随一の高機能性を誇っております。

伝熱・流体・構造・電磁場・音響・物質輸送・移動メッシュのような基本物理、そして一般偏微分方程式系のためのシミュレーション機能を搭載し ています。コアソルバが一般的な偏微分方程式系に対応しているため、分野を問わず物理現象全般に対しシミュレーションが実行可能です

モデル作成/CADデータ読み込み～フィジックス選択～材料設定～初期条件/境界条件設定～メッシュ作成～ソルバ処理～ポスト処理(グラフや 3D動画生成を含む)まで一貫して1つのソフトウェアのGUI上で処理できるため、今までのように対象とする物理現象によっていくつもモデルを 用意したり、次の処理のためにパラメータを加工したり、ソフト間でデータを受け渡したりする必要はありません。

非常に高いオープン性も研究者、開発者の皆様にご評価いただいており、通常はブラックボックス化されているソフトウェア内部の設定の編集を可 能にしています。これによってGUI上でエンドユーザが手軽に機能拡張、条件設定、オリジナル材料の物性値の設定とライブラリ化、さらには物理 モデルや方程式もスクリプトレベルでカスタマイズすることができます。一般的なソフトウエアではサポートされていない物理現象も、PDE(偏微 分方程式)モードを使用することで物理モデリングが自由自在にでき、また定義済みの物理現象とも自由に連成してシミュレーションを行うことが できます。

これにより、カスタマイズを外部に依存せずお客様ご自身で行う事が可能になっています。

主要な特徴

COMSOL Multiphysics®に含まれる基本解析機能(物理モデル)としては音響・対流／拡散・電磁気学・流体力学(CFD)・伝熱・構造力学・メッシュ 変形(ALE)・最適化／感度があり、さらに任意の偏微分方程式系に対応したPDEモード(係数形式・一般形式・弱形式・古典的PDE(熱方程式・移 流拡散方程式・ヘルムホルツ方程式・ポアソン方程式・ラプラス方程式・シュレディンガー方程式・波動方程式))があります。

付け足しで分野別モジュールが追加されてきた他のCAEソフトウエアとは違い、COMSOL Multiphysics®は最初からマルチフィジックスシミュレー ションを考慮して開発されており、極めて精度の高いモデリングによる「本物の」マルチフィジックスシミュレーションが可能です。

  • 対話型のユーザフレンドリな統合GUI環境COMSOL Desktop
  • 強力なソルバ(直接法、反復法)
  • 線形／非線形解析、定常／非定常解析、固有値解析
  • 次元、物理現象の組み合わせ無制限のマルチフィジックス機能
  • 任意の偏微分方程式系がモデリングできる柔軟性の高いPDEモード
  • 64ビットOS専用アプリケーション(Windows・Linux・Mac)
  • 標準サポートのSMP並列計算(CPU・コア数無制限)
  • FNL標準サポートのDMP並列計算(ノード数無制限)

オプションモジュール・ライブラリ・LiveLink

オプションモジュールはコアモジュール（本体）の機能を強化し、電気・電子・通信系(AC/DC、RF、MEMSプラズマ)、機械系(伝熱、構造力学、 非線形構造材料、ジオメカニクス、音響)、流体系(CFD、マイクロフルイディクス、地下水流、パイプ流れ)、化学系(化学反応工学、バッテリ& 燃料電池、電気めっき、腐食)といった各専門分野に特化した物理モデルを実装しており、先進的なモジュールと標準搭載物理モデルを駆使した高 度なモデリング／シミュレーションを実現します。

オプションモジュールによって熱-流体-構造・電磁場-熱-構造・電磁場-流体・電磁場-構造・音響-構造連成といった、他のシミュレーショ ンソフトウエアでは連成できなかった、または連成が困難だった各種物理現象が絡み合うマルチフィジックスシミュレーションを効率よく実行でき るようになります。 たとえば燃料電池のように、伝熱-構造-流体-化学反応-電気といった多種の物理現象を連成する必要があり、今まで一括して解析するのが困難 と考えられていたシミュレーションも、COMSOL Multiphysics®にバッテリ&燃料電池モジュールを追加すれば、解析が驚くほど容易になります。

LiveLink™シリーズは、COMSOL Multiphysics®と外部汎用CADやMATLAB®との双方向同期通信をとるインターフェースツールであり、形状 作成の効率化やコマンドラインプログラミング環境を提供します。
また材料ライブラリは数千の材料物性データをサポートしています。

＜各モジュール注意事項＞

※非線形構造材料モジュールは、構造力学またはMEMSの各モジュールのいずれかとの併用が必要です。
※複合材料、ジオメカニクス、疲労解析、マルチボディダイナミクス、ローターダイナミクスの各モジュールは、いずれも構造力学モジュールとの併用が必要です。
※ミキサーモジュールは、CFDモジュールとの併用が必要です。
※File Import for CATIA® V5は、CADインポートモジュールまたはデザインモジュールとの併用が必要です。

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