COMSOL Multiphysics

COMSOL Multiphysics — коммерческий пакет для компьютерного моделирования и численной симуляции физических процессов, предназначенный для решения задач, в которых одновременно взаимодействуют разные физические явления (мультифизика)[1]. Продукт разрабатывается и распространяется шведской компанией COMSOL AB, основанной в 1986 году и базирующейся в Стокгольме[2].

Общие сведения
COMSOL Multiphysics
Тип Программное обеспечение для численного моделирования
Разработчик COMSOL AB
Операционные системы Windows, macOS, Linux[1]
Последняя версия Comsol Multiphysics 6.3
Состояние Активно разрабатывается и обновляется
Лицензия Проприетарная (коммерческая)
Сайт comsol.com

Функции

Основные возможности COMSOL Multiphysics включают[1]:

  • моделирование широкого спектра физических явлений, таких как электромагнетизм, механика твёрдых тел, гидродинамика, теплопередача, химическая кинетика и акустика
  • мультифизический анализ — одновременный учёт нескольких сопряжённых физических процессов внутри одной модели
  • встроенные средства создания геометрии и импорт CAD-моделей
  • автоматические и ручные инструменты генерации конечно-элементной сетки
  • высокопроизводительные решатели систем линейных и нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных
  • развитые средства постобработки: 2D/3D-визуализация, графики, анимация и табличные отчёты
  • модуль Application Builder, позволяющий создавать пользовательские приложения на базе расчётных моделей
  • средства автоматизации и скриптинга через MATLAB® и Java API
  • модульную архитектуру, расширяемую специализированными модулями (CFD Module, Heat Transfer Module, Structural Mechanics Module и др.)

Примеры использования

Промышленность

  • Моделирование термодинамики и электрохимии литий-ионных аккумуляторов с Battery Design Module, включая анализ тепловых режимов ячеек 18650[3][4][5]
  • оптимизация экструзии полимеров и повышение качества FDM-печати за счёт моделирования не-изотермического течения расплава полипропилена[6]
  • улучшение акустических характеристик автомобильных аудиосистем (пример компании HARMAN)[7]
  • тепловая симуляция процессов литья и сокращение времени охлаждения отливок[8]
  • разработка клапанов EroSolve MMT для тяжёлых условий эксплуатации в нефтегазовой отрасли[9]

Биомедицинский инжиниринг

  • Мультимасштабное моделирование систем доставки лекарств на основе наночастиц и микрофлюидных чипов[10][11][12]
  • проектирование медицинских устройств, включая левожелудочковые вспомогательные насосы и биореакторы[13]
  • анализ электрической стимуляции тканей и гемодинамики в стентированных артериях[14]

Микроэлектроника

  • Проектирование микроэлектромеханических систем с учётом электромеханических и термических эффектов (MEMS Module)[15]
  • моделирование физических процессов в полупроводниковых приборах с Semiconductor Module[16]
  • оптимизация конструкций IGBT и SMD-компонентов для повышения надёжности и энергоэффективности[17]

Академические исследования

  • Аэроакустические измерения и определение акустического импеданса материалов[18]
  • проектирование и оптимизация метаматериалов для управления электромагнитными волнами[19]
  • решение задач оптимизации (COMSOL + MATLAB) в биоинженерии и теплотехнике[20]
  • численное исследование лазерно-материальных взаимодействий при ремонте оптики для мощных лазерных систем[21]

Примечания

  1. 1 2 3 COMSOL Multiphysics — Overview. COMSOL. Дата обращения: 20 июня 2025.
  2. Company — COMSOL. COMSOL. Дата обращения: 20 июня 2025.
  3. Battery Technology Association — COMSOL Multiphysics. BatteryTechAssociation.org. Дата обращения: 20 июня 2025.
  4. Introduction to the Battery Design Module. COMSOL France. Дата обращения: 20 июня 2025.
  5. Anisotropic Tortuosity of Electrodes. PubMed. Дата обращения: 20 июня 2025.
  6. Non-Isothermal Flow of Polypropylene Melt Through an Extrusion Die. Engineering Journal. Дата обращения: 20 июня 2025.
  7. COMSOL Multiphysics in 15 Minutes. Sciengineer. Дата обращения: 20 июня 2025.
  8. Simulation of Cooling and Solidification Processes in Casting. Lund University Publications. Дата обращения: 20 июня 2025.
  9. How IMI Drives Innovation Through Multiphysics Simulation. IMI Critical Engineering. Дата обращения: 20 июня 2025.
  10. Drug Delivery Case Study. CACHE. Дата обращения: 20 июня 2025.
  11. Modeling an Accurate Drug Delivery Device. COMSOL Blog. Дата обращения: 20 июня 2025.
  12. Transport of Drugs Across the Outer Blood-Retinal Barrier. PubMed Central. Дата обращения: 20 июня 2025.
  13. Biomedical Engineering Simulations in COMSOL Multiphysics. COMSOL. Дата обращения: 20 июня 2025.
  14. COMSOL Multiphysics Simulation in Biomedical Engineering. ResearchGate. Дата обращения: 20 июня 2025.
  15. MEMS Module. COMSOL. Дата обращения: 20 июня 2025.
  16. COMSOL Multiphysics for Semiconductor Devices. ResearchGate. Дата обращения: 20 июня 2025.
  17. How to Optimize Microelectronic Design Using Modeling and Simulation. NAFEMS. Дата обращения: 20 июня 2025.
  18. Use of COMSOL Multiphysics for Undergraduate Aeroacoustic Research. ResearchGate. Дата обращения: 20 июня 2025.
  19. Metamaterials Make Physics Seem Like Magic. IOT ONE. Дата обращения: 20 июня 2025.
  20. Case Studies on Optimization Problems in MATLAB and COMSOL Multiphysics. ResearchGate. Дата обращения: 20 июня 2025.
  21. Simulating Laser–Material Interactions. IOT ONE. Дата обращения: 20 июня 2025.
© Правообладателем данного материала является АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».
Использование данного материала на других сайтах возможно только с согласия АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».