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5.4

NOVEDADES

COMSOL Multiphysics 5.4 incluye el nuevo producto COMSOL Compiler™, versiones ampliadas y mejoradas de Application Builder, COMSOL Server&trade, y COMSOL Multiphysics®, un nuevo módulo Composite Materials Module, así como actualizaciones y mejoras para todos los productos de ampliación de COMSOL Multiphysics®.

Nuevo producto COMSOL Compiler™

Utilizando el nuevo COMSOL Compiler™, el usuario puede compilar apps desarrolladas utilizando Application Builder en apps ejecutables indpendientemente, que pueden distribuirse y correrse en cualquier plataforma soportada (Windows®, Linux® y macOS) sin la necesidad de un archivo de licencias. Estas apps ejecutables pueden distribuirse dentro de una organización o a un amplio abanico de usuarios. Para compilar y crear apps ejecutables es necesario disponer de una licencia para COMSOL Compiler™.

Nuevo producto: Composite Materials Module

El nuevo módulo Composite Materials Module permite modelar laminados compuestos proporcionando un conjunto de herramientas de pre- y postprocesado para estructuras con decenas o centenares de capas. Combinando el módulo Composite Materials Module con nueva funcionalidad para cáscaras estratificadas, disponibles en los módulos Heat Transfer Module y AC/DC Module, los usuarios pueden realizar análisis multifísico en materiales compuestos, como calentamiento Joule en combinación con expansión térmica.

Pala de turbina eólica de compuesto laminado analizada con el nuevo módulo Composite Materials Module.

Resumen de las funcionalidades del núcleo

Las mejoras en la funcionalidad del núcleo del software COMSOL Multiphysics® incluyen varias prestaciones para organizar mejor el modelo. Se dispone de la capacidad de organizar conjuntos de parámetros en un modelo utilizando múltiples nodos de parámetros, así como la posibilidad de realizar barridos paramétricos sobre múltiples conjuntos de parámetros. Además, se pueden organizar la mayoría de los nodos del Constructor del modelo (Model Builder) en grupos y asignar esquemas de coloreado personalizados a modelos geométricos basados en selecciones. Entre las mejoras de rendimiento existe un nuevo esquema de asignación de memoria que proporciona cálculos varias veces más rápidos en el sistema operativo Windows® para ordenadores con los procesadores más modernos que tengan más de 8 núcleos.

Colores aplicados a las selecciones en un motor de inducción facilitando la navegación en este grande modelo 3D.

Resumen de Electromagnetismo

Para el modelado electromagnético, el módulo AC/DC incorpora una nueva librería de Partes con bobinas y núcleos magnéticos totalmente parmáticos y listos para ser usados. De forma similar, el módulo RF ha mejorado su librería de materiales con nuevos materiales de sustratos para modelado de circuitos impresos de RF, microondas y ondas milimétricas. El módulo Ray Optics Module añade herramientas de modelado mejoradas para análisis STOP (estructural-térmico-óptico). Finalmente, el módulo Semiconductor Module trae una nueva interfaz multifísica Schrödinger-Poisson Equation para conectar con la interfaz Electrostatics.

Un nuevo modelo tutorial de lente de Petzval ilustra la funcionalidad mejorada para análisis STOP en el módulo Ray Optics Module.

Resumen de Mecánica estructural y Acústica

Si nos vamos al modelado estructual y acústico, el módulo Structural Mechanics Module dispone de nuevas herramientas para análisis espectral de respuesta a los choques, con dos nuevos modelos que demuestran la funcionalidad. Con los módulos Nonlinear Structural Materials Module y Geomechanics Module, ahora se muede modelar el daño en materiales quebradizos como resultado de fisuras. Se ha añadido Interacción Fluido-Estructura (FSI) el módulo Multibody Dynamics Module para estudiar problemas donde un mecanismo interactúa con un fluido. Mientras tanto, en el Acoustics Module, una nueva condición de contorno de puerto facilita el cálculo de transmisión acústica y pérdidas de inserción, y una nueva opción Westervelt no lineal permite el modelado de acústica de presión con altos niveles de presión sonora.

Movimiento de cierre y movimiento hacia adelante inducido por el fluido de un mecanismo sumergido en un fluido, utilizando las nuevas herramientas demodelado disponibles en el módulo Multibody Dynamics Module. Las flechas magente muestran las velocidades estructurales y las flechas rojas muestran las velocidades de los fluidos. La superficie está coloreada con la presión.

Resumen de Flujo de fluido y Transferencia de calor

El módulo CFD trae dos actualizaciones importantes: la capacidad de modelar simulaciones con grandes remolinos (LES) y un conjunto totalmente remozado de herramientas demodelado para flujo multifase, que incluyue una nueva interfaz FSI para flujo multifase. Adicionalmente, se han añadido capacidades multifísicas en el Pipe Flow Module para conectar interfaces de flujo de una fase. Un nuevo método de radiación de calor en el módulo Heat Transfer permite reflexiones difuso-especular y surperficies semitransparentes, y se puede modelar transferencia de calor en estructuras con capas finas.

Simulación de nivel ajustado de un tanque cilíndrico con un obstáculo que se mueve hacia adelante y hacia atrás en la superficie de un líquido, lo que demuestra las nuevas capacidades FSI para flujo multifase en el módulo CFD.

Resumen de Química y Electroquímica

Para usuarios del módulo Chemical Reaction Engineering Module existe una interfaz de Termodinámica reformada y una nueva app que modela la conversión de la fase de gas del etileno y el etanol. Para el modelado electroquímico, el módulo Batteries & Fuel Cells Module proporciona una nueva herramienta para crear modelos concentradosde baterías y los usuarios del Corrosion Module pueden utilizar la interfaz de flujo multifase Level Set.

La app Reaction Equilibrium está diseñada para ser utilizada como una herramienta de enseñanza, tanto para proporcionar una comprensión de la dinámica del equilibrio químico como para mostrar cómo calcular resultados cuantitativos para la composición de equilibrio.

5.3a

NOVEDADES

Application Builder

COMSOL Multiphysics® versión 5.3a incorpora acceso de datos para los nodos de interfaces físicas; una barra de herramientas mejor para apps utilizadas en navegadores; así como numerosas mejoras de los objetos de formulario, el Editor de Formularios y el Editor de Métodos.

Barra de herramientas mejorada para aplicaciones en un navegador Web

Cuando se corre una app en un navegador web, la barra de herramientas principal tiene una interfaz de usuario mejorada con más opciones para personalización. Ahora se puede incluir texto, para botones y secciones, así como botones tanto grandes como pequeños. Esta mejora también ha sido incluida para apps que corran en el software COMSOL Multiphysics® en el sistema operativo Linux® y en macOS.

La app Helical Static Mixer corriendo en un navegador en la versión COMSOL Server™ 5.3a con los botones de la barra de herramientas mejorada.

Acceso a datos para el nivel de interfaz física

La funcionalidad Data Access, que hace que los ajustes del Constructor del Modelo y el Constructor de Aplicaciones estén disponibles en los objetos de formulario del Constructor de Aplicaciones, ahora está disponible para muchos otro ajustes en los nodos de interfaz física de más alto nivel.

Editor de formularios

Existen numerosas mejoras a varios objetos de formularios:

Los botones de la barra de herramientas pueden tener tanto iconos como texto y pueden hacerse grandes o pequeños
Se pueden añadir elementos de conmutación a objetos de formulario de Barras de herramientas, Tablas, y Gráficos
Los botones de radio tienen un ajuste de Orientación para hacer que la lista sea o vertical (por defecto) u horizontal (nuevo)
Los objetos de formulario Botón y Toggle Button (Botón de conmutación) tienen una opción de altura Manual para personalizar la altura del botón
La nueva opción Trigger while dragging para los objetos de formulario Control deslizable posibilitan recibir únicamente el evento OnDataChange cuando el usuario de la app acaba de arrastrar el indicador del Control deslizable; esto es de utilidad si el método OnDataChange hace algo relativamente lento que solo se quiera realizar una vez, como construir una geometría compleja.
Las expresiones booleanas como a < b pueden ser utilizadas en Secuencias de Comandos cuando se configuren propiedades y declaraciones Booleanas.
Los objetos de formulario Tabla se pueden añadir como entradas para propiedades de array y matriz directamente desde la ventana de Herramientas de Editor, utilizando la funcionalidad Acceso a datos; previamente, se tenía que crear la tabla manualmente

Dos barras de herramientas con el ítem Toggle, uno utilizando un icono grande y texto y el otro utilizando iconos pequeños sin texto.

Existen también otras mejoras en el Editor de formularios:

La funcionalidad de arrastrar y soltar soporta copiado mediante el mantenimiento de la tecla "Ctrl" cuando se pulsa para agarrar los ítems seleccionados, y funciona tanto para los modos Rejilla como Dibujo
El modo Grid soporta arrastrar una caja de selección para seleccionar celdas múltiples y se aplica cuando se empieza a arrastrar o en una celda vacía o fuera del grid
Para el modo Sketch, mantener la tecla "shift" mientras se arrastra para seleccionar ahora añade a la selección actual, mientras que anteriormente, se hubiera creado una nueva selección
La interfaz para entrar argumentos de matriz se ha mejorado; se utiliza, por ejemplo, al definir valores por defecto para arrays 2D arbitrariamente grandes.

Copia y pega de los objetos de formulario seleccionados mediante arrastre mientras se mantiene la tecla "Ctrl".

Caja de selección utilizada para seleccionar múltiples objetos de formulario en el modo Rejilla.

Caja de selección utilizada con la tecla "Shift" para añadir a la selección actual en el modo Dibujo.

Editor de métodos

Para ayudar a editar el código del método, ahora se pueden comentar fácilmente las líneas seleccionadas en el Editor de Métodos utilizando el nuevo comando Toggle Comment, haciendo clic derecho sobre las líneas de texto seleccionadas o utilizando el atajo de teclado asociado, Ctrl+7. Adicionalmente, existen varios nuevos métodos integrados, como getComsolVersion para devolver la versión actual del software como una cadena de caracteres, y CreateDirectory para crear directorios de archivos. Además, algunos métodos se han actualizado para soportar más tipos de datos y opciones, incluyendo useGraphics, que ahora soporta limpiar objetos de formulario Gráficos, y error, que soporta encapsular errores de COMSOL Multiphysics®, proporcionando mensajes de error personalizados más ricos.

Haciendo clic en Toggle Comment (Ctrl+7) se comentan las líneas de código seleccionadas.

COMSOL Desktop

Esta versión permite realizar llamadas a métodos a los métodos del modelo donde se pueden especificar entradas de métodos, funcionalidad para transferir interfaces físicas o componentes completos entre archivos MPH, y gestión mejorada de archivos de recuperación.

Métodos de modelo y llamadas a métodos

Los Métodos de modelo, introducidos en COMSOL Multiphysics 5.3, permiten realizar operaciones complejas directamente en el modelo con el que se está trabajando, como configurar secuencias de geometría a partir de los datos en un archivo de texto, cambiar los ajustes del resolvedor basándose en criterios específicos, o crear grupos de gráficos plantilla. Cuando se crean y corren métodos, se pueden disponer de ciertas entradas que se desean especificar antes de correr el método. El nuevo nodo Methods Call, un subnodo del nodo de Definiciones globales, permite proporcionar entradas a sus métodos del modelo. Incluso puede crear múltiples nodos Method Call utilizando el mismo método del modelo, para entrar diferentes entradas por defecto para cada nodo. Las entradas del método se muestran en la ventana de Ajustes del nodo de llamada del método, automáticamente utilizando el tipo de objeto de formulario más apropiado para el tipo de entrada asociado. Como los métodos del modelo requieren el Constructor de aplicaciones, solo pueden ser creados o editados en el sistema operativo Windows®, pero las llamadas a los métodos se pueden correr y añadir a métodos del modelo existentes en cualquier plataforma.

La pestaña de la cinta Desarrollador con la nueva funcionalidad Method Calls.

Además de las llamadas a los métodos, existe una serie de mejoras en los métodos del modelo. Un nuevo método integrado selectNode permite seleccionar los nodos en el árbol del Constructor del Modelo que deberían de ser seleccionados y visibles en la ventana Gráficos, por ejemplo, después de correr un método del modelo. También se puede controlar la barra de progreso utilizando los métodos setProgress, setProgressInterval, y resetProgress, previamente solo estaban disponibles para los métodos de aplicación. Para ayudar en la depuración, la ventana Registro de depuración puede ser visualizada en la ventana del escritorio del Constructor del Modelo además de en la del Constructor de Aplicaciones.

Insertar Componente y Física vía la funcionalidad Copiar y Pegar

Las nuevas herramientas Insertar permiten copiar componentes o físicas completas de un modelo a otro. La funcionalidad Insertar componentes del modelo permite importar componentes completos de un modelo sobre su modelo actual. De forma similar, la herramienta Insertar física del modelo inserta interfaces físicas desde otro modelo en un componente existente en el modelo abierto. La dimensión espacial del componente que contiene las interfaces físicas originales no tiene que ser la misma que la del componente objetivo. Estas dos herramientas también proporcionan la funcionalidad Copiar-Pegar entre sesiones de COMSOL Multiphysics®, de forma que componentes y físicas también pueden ser copiadas y pegadas en otra sesión de COMSOL Multiphysics®.

La lista del Componente ahora contiene la herramienta Insertar componente del modelo, que abre el cuadro de diálogo Insertar componente donde el usuario navega para encontrar un modelo y selecciona los componentes de ese modelo para que sean insertados en la sección de COMSOL Multiphysics® actual.

La pestaña de la cinta Física contiene la herramienta Insertar Física del Modelo, que abre el cuadro de diálogo Insertar Física donde el usuario navega para buscar un modelo y selecciona las interfaces físicas que desea insertar en el componente seleccionado en la sección COMSOL Multiphysics® actual. La lista de interfaces físicas también contiene el espacio dimensional original antes de la etiqueta de la interfaz.

Funcionalidad de malla móvil generalizada

La funcionalidad Malla móvil ahora está disponible desde el submenú Malla móvil al hacer clic derecho sobre el nodo de Definiciones bajo un Componente y desde la barra de herramientas de Definiciones.

Las funcionalidades de la malla móvil controlan el marco espacial en un modelo y pueden aplicarse a todas las físicas en un modelo donde los dominios sean deformables o móviles. Pueden utilizarse para estudiar tanto deformaciones estacionarias como dependientes del tiempo donde la geometría cambie su forma debido a la dinámica del problema. Por ejemplo, las funcionalidades Dominio deformante, añadidas bajo el nodo Malla móvil, pueden ser utilizadas para deformaciones del dominio fluido en interacciones fluido-estructura (FSI) o deformaciones de dominio electrostático en sistemas microelectromecánicos (MEMS). Otras funcionalidades pueden especificar que las piezas del modelo rotan como en el caso de mezcladores de fluidos o motores eléctricos.

La funcionalidad de malla móvil disponible bajo Definiciones son el nuevo mecanismo por defecto para las interfaces multifísicas con mallas móviles. Se utiliza en lugar de la interfaz física de Malla móvil (ALE), que todavía está disponible como alternativa a la nueva funcionalidad de malla móvil.

Funciones definidas por el usuario disponibles en Campos de edición

Cualquier función que se defina bajo Definiciones globales, en una pieza geométrica, o bajo Resultados puede ser utilizada cuando se definan parámetros, geometrías, mallas, estudios, y otros. Esta funcionalidad abre un amplio abanico de posibilidades para personalizar un modelo, por ejemplo, para crear geometrías complejas. Se pueden definir funciones de varias maneras: mediante una expresión analítica, una tabla de interpolación, un archivo M en MATLAB®, o un material. Estas funciones entonces pueden ser llamadas desde campos de edición cuando se defina la geometría, la malla y el estudio. En el campo de edición, al presionar Ctrl+espacio se obtendrá un menú donde podrá escoger una función o parámetro para insertar en la expresión.

Se utilizan dos funciones analíticas para crear una espiral de arquímedes de cuadrados con la funcionalidad Mover.

Operaciones matriciales para variables

En un componente, ahora se pueden definir matrices y variables relacionadas con las operaciones matriciales inversas, diagonalización y descomposición de valores singulares (SVD). Las matrices resultantes, así como las matrices de entrada, se ponen a disposición para su uso en ecuaciones y resultados en la forma de variables escalares con un nombre base común y una convención de indexado para los elementos de la matriz. Se manejan matrices cuadradas con un tamaño hasta 9x9 donde cada elemento puede ser una variable de campo como una solución o una componente del gradiente de la solución, una expresión de coordenada, etc.

Utilidades para crear variables relacionadas con las operaciones de matriz inversa, diagonalización y SVD.

Nueva aplicación para Validación de la Configuración del Clúster

La nueva aplicación Cluster Setup Validation facilita encontrar los ajustes correctos para el cálculo en clúster y computación remota permitiendo que los nuevos ajustes se comprueben directamente dentro de la aplicación. Cuando se encuentren los ajustes de trabajo, éstos se pueden exportar para su uso con COMSOL Server™. Definiendo unas preferencias para el entorno de computación en clúster para COMSOL Server™ o COMSOL Multiphysics®, las aplicaciones individuales no necesitan ajustes del clúster codificadas. Nótese que el botón de la barra de herramientas Open Documentation abre un pdf que contiene un flujo de trabajo detallado de cómo utilizar la app. La app Cluster Setup Validation también puede utilizarse para configuraciones de clúster con COMSOL Multiphysics®

Interfaz de usuario de la app Cluster Setup Validation.

Gestión mejorada de archivos de recuperación

Por defecto, el software COMSOL Multiphysics® almacena archivos de recuperación mientras el modelo se está resolviendo. Si, por cualquier razón, el software termina durante este tiempo, por ejemplo debido a una reinicialización del ordenador por una fallo eléctrico, estos archivos pueden ser utilizados para recuperar el modelo parcialmente resuelto. En el nuevo COMSOL Multiphysics 5.3a la funcionalidad de los archivo de recuperación está mucho más accesible y amigable. Los archivos de recuperación ahora se muestran en una ventana separada al lanzar el software, con una interfaz de usuario mejorada que permite decidir inmediatamente que archivos guardar, borrar o abrir.

La ventana Archivos de recuperación aparece automáticamente cuando se dispone de un nuevo archivo de recuperación al abrir el software.

Contador de lista de selección

La ventana de lista de selección ahora muestra el número de entidades que han sido seleccionadas actualmente. Esto puede ser útil, por ejemplo, cuando se espera un cierto número y se quiere verificar que se ha aplicado la selección correctamente.

Ventana de lista de selección mostrando el número de aristas seleccionadas en el modelo Multiple Oil Platforms.

Geometría y mallado

La versión COMSOL Multiphysics® 5.3a incorpora varias mejoras en la geometría y el mallado, incluyendo ampliación de la funcionalidad para eliminar dominios delgados, una nueva opción para definir una expresión de tamaño utilizando variables predefinidas y otras.

Eliminación automática de dominios delgados

La operación Eliminar Detalles ha ampliado su funcionalidad para eliminar dominios delgados de su geometría. Asegurándose que la casilla de verificación Thin domains se ha seleccionado (está seleccionada por defecto), localizada en la sección Detalles para eliminar, la operación encontrará y eliminará cualquier dominio delgado de la geometría automáticamente.

Seleccione la casilla "Thin domains" en la sección Detalles para eliminar para encontrarlos y eliminarlos de su geometría.

Un dominio delgado (remarcado en rojo) aparece cuando se forma la unión del montaje de la horquilla de esta bicicleta de montaña debido al desajuste del cuello de la horquilla y las piezas de la corona.

Una vista ampliada de la geometría después de eliminar el dominio delgado.

Campo de edición de expresión de tamaño para tamaño de elementos

Existe una nueva opción en el nodo Expresión de tamaño que permite definir una expresión de tamaño utilizando variables definidas en las físicas, los materiales, y ajustes realizados en el estudio, como una frecuencia. La capacidad de incluir variables en el campo de edición de la expresión del Tamaño permite mallas más personalizadas que pueden actualizarse cuando se realicen cambios en otras partes del modelo. El contexto de evaluación es el mismo que cuando se corre Obtener valor inicial para el paso, en el paso de estudio especificado.

Selecciones en el formato de archivo de malla

El formato de archivo de malla de COMSOL (.mphbin y .mphtxt) ahora soporta selecciones asociadas con el archivo. Esto posibilita transferir información en selecciones junto con la malla cuando se importa desde software de terceras partes. Estas selecciones estarán disponibles para su uso al especificar materiales, físicas, etc. Correspondientemente, al importar una malla del software COMSOL Multiphysics® a un archivo de malla de COMSOL se podrá escoger exportar selecciones del correspondiente componente.

Entidades aisladas en malla mapeadas

La funcionalidad de malla mapeada ahora puede manejar vértices y aristas aislados que existan dentro de dominios 2D y caras 3D. Esto posibilita generar mallas estructuradas sin la necesidad de partir la geometría antes del mallado

Una malla mapeada en un dominio con aristas aisladas (todas las aristas están iluminadas en azul).

Estudios y resolvedores

La versión 5.3a incluye un nueva funcionalidad de reducción del modelo, mayor flexibilidad al combinar soluciones y una opción para reutilizar datos ya calculados.

Reducción del modelo

En la versión COMSOL Multiphysics® 5.3a está disponible un nuevo marco de trabajo para la reducción del modelo que separa los procesos de generación y uso de los modelos reducidos. Reducción del modelo es un nombre colectivo para un conjunto de técnicas numéricas que se utilizan para generar modelos más eficientes reduciendo el número de los grados de libertad que se están resolviendo. Un modelo reducido es una aproximación del modelo original, utilizado para acelerar el proceso de solución. Un ejemplo serían los casos donde un cálculo similar necesita ser realizado muchas veces utilizando diferentes parámetros de entrada. Antes de crear un modelo reducido, el usuario define un conjunto de parámetros de entrada y salida, así como un método de reducción del modelo (Modal o AWE en COMSOL Multiphysics®). Entonces, se genera un modelo reducido, reproduciendo el modelo original lo más cerca posible, basándose en la relación entrada-salida configurada y una medida de fidelidad definida por el usuario.

Como parte del nuevo marco de trabajo, se ha introducido un estudio separado para la reducción del modelo con el soporte para utilizar el resolvedor modal así como el resolvedor de evaluación de forma de onda asintótica (AWE). Se puede realizar una simulación transitoria o un barrido de frecuencias directamente en el estudio de reducción del modelo, y producir un modelo reducido para ser utilizado en un contexto diferente, si se desea. Los modelos reducidos pueden definir salidas de variables globales y reconstruir partes seleccionadas del modelo sin reducir. Al utilizar el resolvedor modal se pueden utilizar parámetros globales para definir entradas de control del modelo para el modelo reducido, que sean sustituidos con expresiones globales, posibilitando la alimentación de los modelos reducidos con bastante libertad. Los modelos reducidos producidos por el resolvedor modal también pueden ser utilizados para recuperar las matrices del sistema del sistema lineal reducido a través de la API de Java® o con LiveLink&trade for MATLAB®, incluyendo las matrices en el espacio espacio-estado.

Nótese que el estudio Reducción de modelo solo está disponible desde el menú contextual Estudio (Study) cuando se habilitan las Opciones avanzadas de Estudios

El flujo de trabajo para construir un modelo reducido es el siguiente:

Seleccionar el método de reducción del modelo a aplicar: Modal o AWE
- Para el método Modal, seleccionar el estudio Training a utilizar: paso de estudio Valores propios o Frecuencias propias
Definir el modelo sin reducir seleccionando un paso de estudio separado compatible
- Para el método Moodal, definir entradas de control del modelo reducido
Definir las salidas del modelo reducido
Calcular el estudio para producir un modelo reducido de acuerdo con los ajustes definidos
- El modelo reducido entonces se encuentra bajo el nodo de Definiciones globales

Smoothed Aggregation Algebraic Multigrid (SA-AMG) paralelizado

Los ajustes del SA-AMG están paralelizados. El resolvedor SA-AMG se utiliza principalmente para simulaciones CFD y la fase de ajustes del SA-AMG ahora se aprovecha de los múltiples núcleos y la memoria distribuida. Esto da lugar a una configuración más rápida en los procesadores con múltiples núcleos y un pico de memoria reducido en clústeres.

Eliminar selecciones cuando se combinan soluciones

La funcionalidad Combinar soluciones ahora permite mantener únicamente partes de una solución respecto a los tiempos de solución, frecuencias propias y parámetros. Esto es de utilidad para reducir la cantidad de datos almacenados para grandes modelos además de filtrar soluciones indeseadas para el propósito del postprocesado.

Calcular sumas ponderadas de soluciones

Una nueva opción en Combinar soluciones permite calcular una suma ponderada de soluciones, por ejemplo: tiempo, frecuencias propias y parámetros.

Resolvedor paramétrico de frecuencias propias

Los pasos de estudios de frecuencias propias y valores propios han sido ampliados con soporte para barridos de parámetros auxiliares, similares a la funcionalidad en el estudio dependiente del tiempo. El Barrido auxiliar utiliza un algoritmo más eficiente para variar los parámetros, en comparación al Barrido paramétrico, y reduce el tiempo de solución y el almacenamiento cuando es aplicable. En clústeres, se puede utilizar la opción de Distribuir el resolvedor paramétrico, que es muy eficiente para problemas que se ajusten a un único nodo para cada valor de parámetro.

Reutilizar datos ya calculados

Existen nuevas opciones que permite reutilizar datos en resolvedores lineales, que pueden dar mejoras significativas del rendimiento en muchos casos. El rendimiento en varios resolvedores lineales se mejora reutilizando datos de pasos previos en resolvedores no lineales, dependientes del tiempo y paramétricos. Para grandes modelos, la mejora del rendimiento puede alcanzar hasta el 30% cuando se utiliza un resolvedor directo en iteraciones no lineales.

Las nuevas opciones para reutilizar datos están habilitadas por defecto y pueden incrementar el uso de memoria en comparación a cuando las opciones están deshabilitadas. Las nuevas opciones en algunos casos son débilmente dependientes de la matriz del sistema, lo que implica que pueden dar otra velocidad de convergencia en algunos casos. Cuando se utilizan datos reutilizados y existen problemas de convergencia, se actualizan los datos del resolvedor relacionado.

Nuevas opciones para controlar la finalización del resolvedor iterativo

Ahora se puede controlar el residuo relativo con una tolerancia separada al utilizar precondicionador izquierdo en el resolvedor iterativo. El nuevo requisito de los residuos asegura que los resolvedores iterativos no terminen demasiado pronto al utilizar un precondicionador izquierdo, mejorando la robustez del resolvedor iterativo.

Existe también una nueva opción que permite terminar en pocas iteraciones en los pasos del resolvedor no lineal intermedio. Esta opción permite controlar el trabajo realizado por el resolvedor lineal en cada paso no lineal. El número de iteraciones en el último paso del resolvedor no lineal todavía se controla por los ajustes del Máximo número de iteraciones.

Escalas automáticas soportadas en el formato libre de matriz

El formato libre de matriz ahora estima escalas de sus componentes del campo automáticamente. Esto puede resultar en mejoras significativas en la velocidad de convergencia para el método de los elementos de contorno (BEM) donde el formato libre de matriz es utilizado por el resolvedor rápido.

Nuevas opciones Batch y Cluster al correr en modo Batch

COMSOL Multiphysics® soporta varios tipos diferentes de barridos paramétricos incluyendo Barrido paramétrico distribuido, Barrido de lote y Barrido de clúster. Por un lado, un Barrido paramétrico distribuido maneja diferentes parámetros en paralelo en una tarea basada en MPI, donde diferentes procesos se utilizan para cálculos correspondientes a diferentes parámetros. Por otro lado, un Barrido de lote o un Barrido de clúster arranca varios procesos en paralelo, los ejecuta independientemente y entonces recoge el resultado en el proceso principal basado en la interfaz de usuario. En versiones previas de COMSOL® no se podía arrancar un Barrido de lote o un Barrido de clúster desde un comando de lote, pero esta funcionalidad ahora está disponible con las nuevas opciones de línea de comando -mode batch y -mode desktop. Esta funcionalidad puede ser útil si se corre el software en un sistema donde, por alguna razón, no existe acceso a la interfaz de usuario.

En muchos casos, un Barrido paramétrico distribuido es más fácil de utilizar ya que simplemente se selecciona la casilla Barrido paramétrico distribuido y se empieza en el modo distribuido. El Barrido de lote y el Barrido de cluster requiere que se configure un número de caminos y otras configuraciones. Los Barridos de lote y Barrido de cluster son preferidos si se desea robustez respecto a los potenciales asuntos de convergencia y la posibilidad de reinicios de parámetros individuales. Nótese que el Barrido de parámetros distribuidos y Barrido de cluster solo están disponibles en la licencia en red flotante (FNL), pero que el Barrido de lote está disponible para licencias de usuario único.

Existen varias nuevas opciones de líneas de comandos cuando se corre en modo de lotes desde la línea de comandos del sistema operativo. Las opciones -clearmesh y -clearsolution limpian las mallas y soluciones, respectivamente, antes de que el modelo se guarde en un archivo. Esto es de utilidad cuando solo se quieren mantener las salidas escalares como datos de sondas en el archivo de salida. Las opciones -cancel y -stop cancelan y paran una tarea de lotes que ya está corriendo. La opción -jobfile lee un archivo que contiene una lista de archivos de entrada y corre una tarea de lotes para cada archivo de entrada. También se puede correr llamadas a métodos desde lotes con la opción -methodcall <method name> donde method name es la etiqueta de la funcionalidad Method Call.

Actualización al cálculo en clúster y cálculo remoto

Ahora existe soporte para organizadores basados en PBS para cálculo en clúster. En los ajustes del Cálculo remoto, ahora existen opciones para guardar las líneas de comandos de lotes utilizadas por COMSOL Multiphysics® a un archivo y guardar una lista de todos los archivos que deberían de ser transferidos a un ordenador remoto y una lista de archivos que deberían ser transferidos de vuelta. Esto permite correr tareas en lotes remotamente en casos cuando el ordenador remoto no es accesible desde el ordenador que crea las tareas en lotes. Cuando las tareas en lotes han acabado y los archivos resultantes se copian del ordenador remoto, los resultados se actualizarán.

Nuevos ajustes para la ventana de Preferencias para Cálculo remoto.

Postprocesado y Visualización

COMSOL 5.3a incluye nuevas funcionalidades y mejoras de renderizado y visualización, incluyendo una nueva tabla de colores optimizada para gente con deficiencias de visión del color, compatibilidad con el producto 3Dconnexion® SpaceMouse®, y la capacidad de exportar animaciones en el formato WebM

Tabla de color Cividis

La nueva tabla de colores Cividis está optimizada para visualizar datos escalares. La tabla de colores beneficia tanto a la gente con deficiencias en la visión de los colores como a los que no la tienen. La tabla Cividis se desarrolló basándose en los datos de mapas de colores proporcionados por Jamie Nuñez, Ryan Renslow y Christopher Anderton del PNNL (Pacific Northwest National Laboratory).

En comparación con las tablas de colores tradicionales, Cividis tiene tres ventajas principales:

Proporciona cambios de color perceptualmente uniformes.
- A diferencia de la tabla de colores arco iris, los cambios de color en Cividis se han optimizado para cambiar suavemente sobre las extensiones de la tabla de color con los colores más brillantes representando los valores más altos. Esto ayuda a hacer que las características que son realmente importantes destaquen y permite comparaciones directas entre características.
Es superior a la tabla de escala de grises.
- La gente puede ver la diferencia entre aproximadamente 10 millones de tonos de colores (hues), mientras que solo pueden hablar de diferencias entre aproximadamente 30 tonos de gris, lo que es un gran inconveniente para usar la escala de grises. Algunas características de la solución destacan en mapas de colores pero no en la escala de grises.
Es amigable para la gente con deficiencias en la visión de colores.
- La tabla de colores Cividis se hizo específicamente con las deficiencias de visión de colores en mente. Está optimizada para el daltonismo y la visión normal del color, pero también es una gran tabla de colores para otras deficiencias.

Visualización del modelo de un altavoz con la nueva tabla de colores Cividis.

Soporte para 3Dconnexion® SpaceMouse®

Los usuarios ahora pueden controlar la cámara en la ventana Gráfica utilizando el producto SpaceMouse® de 3Dconnexion. Mientras se mueve la cámara alrededor con el producto 3Dconnexion® SpaceMouse® en una mano, puede seleccionar entidades geométricas con un ratón normal en la otra. Adicionalmente puede crear vistas interesante y únicas fácilmente cuando se postprocesan resultados.

Aquí se muestra el modelo 3Dconnexion® SpaceMouse® Wireless de su Serie Personal.

Navegación 3D mejorada

Se han incluido dos nuevas funcionalidades en la ventana de Gráfico para mejorar la navegación 3D: control del centro de rotación y rotación de la cámara entorno a ejes. Cuando se modela en 3D, el centro de rotación se actualizará automáticamente dependiendo de la vista actual y mientras se sobrevuela la geometría, haciendo clic en el botón del medio se configura manualmente es punto como el centro de rotación. El icono de rotación está escondido por defecto. Sin embargo, en la sección de Ventanas de gráficos y diagramas de la ventana de Preferencias se puede cambiar la visibilidad del icono a Mostrar siempre o Mostrar solo a la acción del ratón. Adicionalmente se puede rotar la cámara sobre los ejes x, y y z, pulsando el botón x, y o z en el teclado cuando se rota con el ratón.

Manejar datos gráficos en el modelo

Calcular los datos de los gráficos a veces puede llevar mucho tiempo, y ahora es posible guardar los datos del gráfico en el modelo de forma que ese trabajo solo necesite ser realizado una vez. Esto es de especial utilidad para gráficos de líneas de flujo, gráficos de campo lejano y gráficos en modelos que utilicen el método de elementos de contorno.

Adicionalmente, puede llevar mucho tiempo regenerar los datos del gráfico cuando el resolvedor ha finalizado después de correr un estudio. Por lo tanto, se ha añadido una opción para recalcular todos los datos de gráficos asociados con una secuencia de resolvedor cuando el resolvedor acaba. Esto posibilita inspeccionar todos los gráficos sin retardo realizando una única operación, calculando el estudio.

Un gráfico de líneas de flujo en el modelo Ahmed Body de la Biblioteca de Aplicaciones.

Exportación de animaciones WebM

Cuando se crean animaciones en COMSOL Multiphysics®, ahora se pueden exportar en el formato WebM, generando animaciones de alta calidad para la web. Estos archivos pueden visualizarse directamente en navegadores compatibles, abrirse en reproductores multimedia o subirlos a sitios de hospedaje de vídeos. Nótese que no todos los navegadores y reproductores multimedia soportan el formato WebM, pero en algunos casos se puede resolver mediante complementos.

Configuración disponible cuando se exporta como WebM:

Códec: VP9 (recomendado) o VP8
Calidad: Una escala de 1-100, de calidad baja a alta calidad
Lossless: Marcar esta casilla para exportar con máxima calidad
Parámetros avanzados: Automático es adecuado para la mayoría de exportaciones; los ajustes manuales se pueden encontrar en el Manual de Referencia de COMSOL Multiphysics

Filtros en gráficos 1D

El atributo Filtro ahora está disponible en 1D para gráficos globales, de puntos y de líneas. Desde hace tiempo disponible en los gráficos en 2D y 3D, el atributo Filtro permite escribir expresiones lógicas para incluir únicamente los resultados en los que se está interesado para el gráfico particular.

Botones para trazar el primero, trazar previo, trazar siguiente y trazar el último

Para completar los botones Trazar previo y Trazar siguiente en los grupos de gráficos con múltiples resultados, se han incluido dos nuevos botones: Plot First y Plot Last. Cuando se tiene un grupo de gráficos con múltiples resultados, se pueden pulsar estos botones para trazar el primer resultado del conjunto de datos o el último. Estos botones añadidos dan mayor flexibilidad cuando se clica entre resultados, cuando no se quiere utilizar la lista desplegable para seleccionar resultados específicos.

Hardware-Accelerated Image Generation

Cuando se exportan imágenes de COMSOL Multiphysics®, por defecto se utiliza el renderizado software para exportar las imágenes. Sin embargo, se puede deshabilitar esta opción para conseguir la generación de imágenes con aceleración hardware, lo que utilizará la tarjeta gráfica del ordenador para exportar las imágenes. Como tal, la funcionalidad variará en los diferentes ordenadores, donde una tarjeta gráfica mejor dará mejores resultados. Para permitir esta opción, hay que ir a File > Preferencias > Las ventanas de gráficos y diagramas y desmarcar la casilla de la sección de Exportación de imagen etiquetada "Utilice la renderización tipo software (sin utilizar la tarjeta gráfica) para exportar imágenes."

3Dconnexion y SpaceMouse son marcas registradas de Société Civile "GALILEO 2011".

5.3

NOVEDADES

Application Builder

Para usuarios de Application Builder, COMSOL Multiphysics® versión 5.3 trae un objeto de formulario Gráfico mejorado con la capacidad de escoger coordenadas y otros datos de los resultados graficados en una app en ejecución. Además, la función Model Data Access ha sido renombrada como Data Access y ampliada para incluir partes de Application Builder, mientras que la funcionalidad de Atajos (Shortcuts) se ha ampliado para incluir más opciones. A continuación presentamos más detalles.

Seleccionar coordenadas y datos en objetos de formulario gráfico utilizando el ratón

Las aplicaciones pueden hacerse más interactivas con soporte de selección de datos para el objeto de formulario gráfico (Graphics). Habilitando la selección de datos se pueden crear apps donde el usuario seleccione coordenadas o clique sobre los gráficos para evaluar una expresión en un punto dado. Esta funcionalidad está habilitada en el objeto de formulario Gráfico y tanto puede ser habilitado como deshabilitado durante la ejecución en una aplicación en marcha.

El resultado de una operación de selección puede ser almacenada en una declaración de array doble (para recuperar resultados evaluados en un gráfico), en un nodo de sonda puntual (para permitir al usuario escoger la posición de las sondas), o en la nueva declaración de Datos Gráficos (Graphics Data). Esta última elección es una declaración personalizada para selección de datos en gráficos y geometrías. Con esa declaración se puede recuperar tanto las coordenadas como los datos evaluado, así como crear objetos de formulario que ayuden al usuario de la app a seleccionar puntos en dominios en 3D.

Una app donde el usuario puede definir la posición de una sonda en la sección Probe. Los datos de este punto de sonda se almacenarán entonces mientras se calcula la solución y se muestra en la tabla hacia abajo. En el ejemplo, se trata de la fracción del tejido necrótico en el tiempo de una app simulando la ablación de un tumor.

Acceso a datos del modelo disponible para partes de la aplicación

La funcionalidad de Acceso a Datos del Modelo (Model Data Access), que ha sido renombrada como Acceso a Datos (Data Access), ahora está disponible en los ajustes de Application Builder además de en los ajustes de Model Builder y se utilizar para hacer que estos ajustes estén disponibles en objetos de formulario.

La funcionalidad de Acceso a Datos se ha habilitado tanto para el tamaño de la fuente como para el color en la ventana de Appearance Settings (izquierda). Esto hace que aparezcan en los árboles de fuentes de objetos de formulario (centro) y significa que están disponibles para su utilización. Cuando los usuarios corren la app, pueden cambiar el tamaño de la fuente y el color en ejecución (derecha).

Uso del botón de atajo para crear atajos

Los atajos (Shortcut) se utilizan para referenciar más fácilmente objetos y anteriormente estaban disponibles para objetos de aplicación como ítems de menú y objetos de formulario. Ahora se han ampliado para incluir operaciones de todo el modelo. Se pueden crear atajos ya sea directamente desde los ajustes del nodo del modelo o desde el Editor de Métodos (Method Editor). El nombre personalizado escogido entonces se pone a disposición como una variable en los métodos. El botón Usar Atajo (Use Shortcut) se puede encontrar en la sección Code de la cinta, en la pestaña Método (Method).

Para crear un atajo para el método que controla la operación de mallado, primero se sitúa el cursor dentro del nombre personalizado "mesh1" en el código del método y entonces se selección el botón Use Shortcut de la cinta (izquierda). Esto crea un atajo al nodo de malla en cuestión. Cuando se hace clic en "OK" en la ventana Use Shortcut, el código se actualiza apropiadamente para utilizar este nuevo atajo (centro). El atajo podría haberse creado y se puede renombrar directamente dentro de la ventana de Ajustes del nodo de Malla (derecha).

Actualizaciones al Editor de Formularios

Existen varias actualizaciones del Editor de Formularios:

Ahora los objetos de formulario pueden cortarse y pegarse además de copiar y pegarse
Los objetos de formulario invisibles o deshabilitados tienen un estilo visual distinto dentro del Editor de Formulario para imitar mejor la app final
Los objetos de formulario Tabla (Table), muestran los valores iniciales de la fuente de datos dentro del Editor de Formulario
Los comandos Seleccionar Todo y Limpiar Selección
están disponibles cuando se trabaja con selecciones y pueden incluirse en las secuencias de comandos y en los métodos
El objeto de formulario Slider o deslizador tiene una propiedad de orientación que permite realizar deslizadores verticales
Las Unidades pueden mostrarse en un objeto separado al utilizar objetos de formulario Data Display

Unidades mostradas dentro de los objetos de formulario Data Display (izquierda) y en objetos de formulario Unit, que están separados de los objetos de formulario Data Display (derecha).

Actualizaciones del Editor de Métodos

Existen varias mejoras para ayudar al usuario al escribir código dentro del Editor de Métodos. Ahora aparecen etiquetas de ayuda (tooltip) mejoradas cuando se sobrevuela sobre las propiedades, declaraciones, atajos y método integrados en el código. Estas etiquetas resumen los tipos de datos y otra información para comandos específicos.

Además, se puede automáticamente conseguir asistencia al declarar variables locales o configurando el tipo de una variable local. Por ejemplo, se puede escribir x = model.geom() y pulsar el botón Crear variable local (o pulsar Ctrl+1), que cambia el código a GeomList x = model.geom(). Este soporte es similar a la funcionalidad que crea atajos, en lugar de un atajo global, se crea una variable local que únicamente está disponible dentro del método actual.

Otros ajustes adicionales pueden cambiarse mientras la app está ejecutándose:

Los ajustes de Precisión, Notación, y Exponente en el objeto de formulario Data Display
La propiedad Ecuación en el objeto de formulario Equation
Los ajustes Habilitado, Visible, Texto, e Icono para los botones definidos por el usuario en los objetos de formulario Toolbar, Graphics, y Table

Se puede utilizar un conjunto de nuevos métodos integrados para verificar si los productos necesarios están disponibles así como para comprobar licencias. Puede utilizarse para reservar licencias que no se necesiten actualmente para la app, pero que se sabe que serán necesarias después. Este método también permite proporcionar mensajes de error a medida para licencias no encontradas.

El nuevo ajuste Ignorar errores de licencia durante el lanzamiento posibilita empezar arrancando una aplicación incluso si no se encuentra la licencia requerida. La notificación de licencias no encontrada ocurre primero cuando la licencia no encontrada es requerida para realizar una operación específica, como para un cálculo. Esto hace que sea posible investigar la estructura y ajustes de una app, incluso si no se dispone de todas las licencias que se utilizaron para crear la app. Además, permite correr la parte de la app que no requiere la licencia perdida sin obtener un mensaje de error.

COMSOL Desktop

Todos los usuarios de COMSOL Multiphysics® 5.3 encontrarán mejoras en algunas de las funcionalidades de Application Builder y beneficios para Model Builder con los métodos de modelos, facilitando automatiza cualquier tipo de tarea de modelado. A continuación detallamos las actualizaciones de COMSOL Desktop®.

Mejoras de rendimiento

Se han implementado varias optimizaciones del rendimiento que principalmente impactan sobre los modelos más grandes que contengan un gran número de características o un gran número de entidades geométricas. Cargar estos tipos de modelos ahora es muchas veces más rápido, donde se trabaja con selecciones, por ejemplo en la ventana de Lista de Selección, puede ser hasta 15 veces más rápido. Cambiar entre nodos en el árbol del Model Builder también es mucho más rápido.

Model Methods

Los métodos permiten realizar operaciones complejas en aplicaciones especializadas utilizando el Application Builder y su Editor de Métodos. Esta capacidad ahora también se ha añadido al Model Builder con la nueva funcionalidad Model Method, a la que se puede acceder a través de una nueva pestaña en la cinta — la pestaña Developer. Utilizando métodos de modelo se pueden realizar operaciones complejas directamente en el modelo con el que se está trabajando, como configurar secuencias geometrías a partir de datos en un archivo de texto, cambiar los ajustes de los resolvedores basados en criterios específicos o crear grupos de gráficos plantilla.

Seleccionar la funcionalidad del Model Method desde la pestaña Developer abre la posibilidad de crear y editar métodos dentro del Editor de Métodos del Application Builder. Aquí, se puede acceder a funcionalidad que ayuda a escribir código del método, como el rellenado del código utilizando las teclas Ctrl+Space y la funcionalidad Record Code. También se pueden utilizar puntos de ruptura para depurar los métodos. Correr los métodos desde la pestaña Developer actualizará directamente el modelo en el Model Builder. Como que los métodos del modelo requieren Application Builder, solo pueden crearse en el sistema operativo Windows®, aunque pueden correrse subsecuentemente en cualquier plataforma.

La nueva pestaña Developer en la cinta desde la que se puede crear, grabar y correr métodos del modelo.

Los métodos del modelo se crean y editan dentro del Editor de métodos de Application Builder.

En este método de ejemplo se configura una secuencia de geometría y cuando se corre, los cambios en el modelo se realizan inmediatamente.

Correr métodos de modelos en Linux® y macOS

Aunque no se pueden crear o editar métodos de modelos en las versiones Linux® o macOS de COMSOL Multiphysics®, se pueden correr métodos de modelos existentes. Los métodos de modelos están disponibles en el menú de la barra de tareas.

Ejemplo de acceso y ejecución de un método de modelo desde un menú de barra de tareas de macOS.

Copiar preferencias de versiones anteriores del software COMSOL Multiphysics®

Las preferencias ahora se copian automáticamente de instalaciones previas del software COMSOL Multiphysics®, de forma que se pueden mantener los ajustes personalizados en nuevas instalaciones. Esto incluye los ajustes del cuadro de diálogo Preferencias así como las librerías de materiales definidos por el usuario.

Salir del modo Hide

Cuando se habilita la funcionalidad Hacer clic y esconder (Clic and Hide) en versiones anteriores de la barra de herramientas de Gráficos, es necesario acordarse de deshabilitarla después una vez que se ha finalizado de utilizar su funcionalidad. De otra forma, todavía se estaría en el modo escondido (Hide) cuando se continúe con el modelo, como cuando se cree una nueva característica. Cualquier clic del ratón en la ventana Gráfico entonces seguiría escondiendo entidades geométricas en lugar de añadirlas a la nueva selección. En COMSOL Multiphysics® 5.3 ahora se sale automáticamente del modo Hide cuando se inicia una operación diferente, como cuando se selecciona un nodo diferente en el árbol del Constructor de modelo.

Click and Hide en la barra de herramientas de la ventana Graphics.

Mejoras en la lista de selección

Dos nuevos botones conmutadores facilitan el trabajo con la ventana de Lista de Selección: Only List Selected y Only List Visible. El primero filtra la lista de selección de forma que solo muestra las entidades que se han seleccionado, mientras que el último filtra para mostrar únicamente entidades que son visibles. Además, las entidades seleccionadas se indican con la cadena de texto "(selected)" después del identificador. Así es además de cómo las entidades ocultas se indicaban con el texto ("hidden") después del identificador en versiones previas del software.

Esta imagen muestra la venta de Lista de selección con la nueva etiqueta "(selected)".

Esta imagen muestra el mismo escenario que el de la izquierda con la funcionalidad Only List Selected habilitada, de forma que solo los ítems seleccionados son mostrados.

Eliminado el soporte para modelos guardados en la versión COMSOL Multiphysics® 3.5a

En COMSOL Multiphysics® versión 5.3, ya no es posible abrir modelos guardados en la versión 3.5a. Los modelos guardados en la versión 4.0 de COMSOL Multiphysics® o superiores sí son soportados.

Guardar y cargar archivos MPH más rápidamente

El almacenamiento binario de datos de soluciones se ha desarrollado de forma que el almacenamiento dinámico de los datos de solución se realiza de forma diferente durante el proceso de modelado y en el archivo MPH. Trabajando tras las bambalinas, este cambio acelera la carga y el guardado de archivos MPH. Ahora se leen cantidades limitadas de datos de la solución al abrir los archivos MPH, mientras que los datos dinámicos únicamente se leen bajo petición. Al guardar los archivos MPH, los datos dinámicos todavía se escriben en los archivos, así que, en su lugar puede ser copiado en el archivo MPH correspondiente desde las carpetas de recuperación o archivos temporales.

Mejoras para incluir símbolos físicos

Ahora se dispone de un control mucho mejor sobre la visualización de símbolos físicos en las geometrías visualizadas en la ventana de Gráfico. Estos pueden encenderse o apagarse, ambos dentro de la respectiva ventana de Ajustes de la interfaz física y los ajustes para características individuales bajo el nodo físico.

Conmutación entre la opción de mostrar y no mostrar símbolos en la configuración del modelo en la ventana de Gráfico. Se puede seleccionar Habilitar los símbolos físicos en la ventana de ajustes (arriba) del nodo principal (p. ej. Solid Mechanics) así como en la ventana de ajustes (abajo) de una simple funcionalidad (p. ej. Point Load).

Modelado de PDE utilizando el método del elemento de contorno

COMSOL Multiphysics® versión 5.3 proporciona dos nuevas interfaces físicas y una nueva interfaz matemática basada en el método del elemento de contorno (boundary element method o BEM). El módulo AC/DC contiene la nueva interfaz Electrostatics, Boundary Elements, mientras que el módulo Corrosion y el Electrodeposition contienen la nueva interfaz Current Distribution, Boundary Elements. En el paquete del núcleo de COMSOL Multiphysics®, la rama Mathematics se ha ampliado con la nueva interfaz PDE, Boundary Elements en 2D y 3D. Esta nueva interfaz se utiliza para resolver la ecuación de Laplace tanto en regiones de modelado finitas como infinitas.

El método de los elementos de contorno vs. el método de los elementos finitos

Las interfaces físicas basadas en BEM difieren de las basadas en FEM en que únicamente utilizan elementos de malla en los contornos de las regiones modeladas (curvas en 2D y superficies en 3D). Las interfaces físicas que utilizan BEM son aplicables para modelar tres tipos de regiones volumétricas: dominios, vacíos finitos y vacíos infinitos. Los vacíos finitos e infinitos no son mallados volumétricamente y el generador de mallas únicamente generará elementos de contorno adyacentes a este tipo de regiones. Sin embargo, BEM también puede ser utilizado para modelar dominios que contengan mallas volumétricas, aunque únicamente utiliza los elementos de contorno de tales dominios. Por otro lado, las interfaces físicas que utilizan FEM son solo aplicables para modelar dominios y no vacíos finitos o infinitos.

A diferencia de las interfaces físicas basadas en FEM, que producen matrices de sistema dispersas como parte del proceso de resolución, las interfaces físicas basadas en BEM dan lugar a matrices llenas o densas. Esto significa que aunque el uso de BEM requiere menos grados de libertad para modelar un dominio en comparación con el uso de FEM para modelar el mismo dominio y física, los requisitos de memoria al utilizar BEM crecerán más rápidamente que en FEM al incrementar la complejidad geométrica y el número de elementos. Esto se maneja utilizando resolvedores iterativos en combinación con aproximaciones de campo lejano, que evitan explícitamente construir matrices grandes. Por defecto, para las interfaces físicas que utilizan BEM, se utilizan resolvedores iterativos apropiados en combinación con aproximaciones de campo lejano. Sin embargo, la opción de utilizar un resolvedor directo y no aproximaciones de campo lejano también se puede seleccionar en estas interfaces.

El software COMSOL Multiphysics® también soporta casos para utilizar interfaces físicas basadas en ambos métodos BEM y FEM para modelar la misma región o dominio conteniendo una malla volumétrica. Al formar una formulación híbrida, este tipo de combinaciones son útiles cuando parte del modelo puede incluir propiedades materiales complicadas que involucren no linealidades, anisotropía o variaciones espaciales, que únicamente pueden ser modeladas utilizando una formulación FEM. Esto es porque las interfaces físicas basadas en BEM requieren propiedades de materiales que sean isotrópicas y constantes dentro de cada dominio, vacío finito o vacío infinito, mientras que las propiedades del material no pueden ser no lineales.

Modelado de propiedades electrostáticas de una plataforma petrolera en el mar utilizando el método de los elementos de contorno (BEM). El tamaño, número de piezas y complejidad general de la geometría, junto con la región ilimitada en la que existe la plataforma, hace de éste un ejemplo óptimo para el modelado con BEM. La superposición es una sección ampliada de la plataforma petrolífera que muestra detalles más finos como los ánodos galvánicos, que son las barras finas cerca de la gran estructura de la plataforma.

Geometría

Las mejoras en la geometría de COMSOL Multiphysics® 5.3 son bastante amplias. En esta versión se pueden especificar sistemas de coordenadas locales para una construcción de la geometría y operaciones de definición de físicas más fácil, y la nueva funcionalidad Eliminar detalles (Remove Details) automáticamente crear operaciones geométricas virtuales para el usuario. Además, algunas operaciones geométricas ahora son mucho más rápidas y utilizan menos memoria. A continuación mostramos algunos detalles.

Utilizar sistemas de coordenadas definidos por planos de trabajo cuando se crean geometrías

Antes de la nueva versión de COMSOL Multiphysics®, al construir las geometrías se tenía que definir las posiciones y orientaciones de los objetos primitivos utilizando el sistema de coordenadas global estándar. Ahora se puede trabajar en un sistema de coordenadas local al editar los ajustes de una primitiva o funcionalidad de transformación que es utilizado para construir la geometría. Esto se puede hacer creando primeramente un plano de trabajo, que define el sistema de coordenadas local en el que se desea trabajar. Las nuevas primitivas que entonces se añadan a la geometría utilizarán este nuevo sistema de coordenadas local, así que será más fácil especificar la posición y orientación de la primitiva. Para utilizar esta nueva funcionalidad, se escoge el plano de trabajo en la sección Sistema de coordenadas de la ventana de Ajustes. Entonces, el plano de trabajo y los ejes de sus sistema de coordenadas local - xw, yw y zw - aparecerán en la ventana del Gráfico.

Ejemplo de un sistema de coordenadas local utilizado por una funcionalidad de primitiva Cilindro. El sistema de coordenadas local se define por un plano de trabajo de Cara paralela que coincide con una cara del bloque y este es entonces escogido desde el menú desplegable del Plano de trabajo en la sección de Sistema de Coordenadas. Los nuevos ejes del sistema de coordenadas local — xw, yw, y zw — se configuran en relación con la orientación del plano de trabajo. El posicionamiento y línea central del cilindro se ajustan en relación al origen del sistema de coordenadas local.

Primitiva Cilindro definida utilizando un plano de trabajo de cara paralela que coincide con una cara del bloque definido inicialmente. En los ajustes de la funcionalidad plano de trabajo, el origen del sistema de coordenadas local se ha posicionado en un vértice del bloque.

La ventana de ajustes para la primitiva de geometría Cilindro cuyo posicionamiento utiliza el sistema de coordenadas basado en un plano de trabajo que se definió previamente. En la sección Posición de la ventana de Ajustes el cilindro se posiciona en el origen del sistema de coordenadas local.

Utilizar un sistema de coordenadas definido por las orientaciones de la geometría

A veces las definiciones de ecuaciones y propiedades físicas se realizan utilizando los vectores direccionales del sistema de coordenadas al que pertenecen. Sin embargo, si la geometría del dominio de modelado no se alinea fácilmente con el sistema de coordenadas global, puede ser difícil definir las ecuaciones físicas y propiedades que son dependientes de las direcciones de las coordenadas. Un ejemplo son las definiciones de los parámetros físicos de materiales anisótropos, que son dependientes de sus orientaciones.

Ahora, se puede utilizar un sistema de coordenadas locales que coincida con la posición y alineamiento de una entidad geométrica para definir esas ecuaciones y propiedades físicas. En el menú de Sistemas de coordenadas del nodo Definiciones se puede escoger un nuevo tipo de sistema de coordenadas: Sistema desde la geometría. Esta funcionalidad crea un sistema de coordenadas correspondiente a un plano de trabajo escogido, de tal modo que se facilita la creación de un sistema de coordenadas para su uso en la física que está alineado a ciertas entidades geométricas. Las ecuaciones físicas ahora podrán ser definidas utilizando los nuevos ejes xw, yw y zw. Además, también se puede definir un Sistema de vectores base, Sistema rotado, Sistema cilíndrico y Sistema esférico relativos a un sistema de coordenadas local de un plano de trabajo.

Un plano de trabajo coincide con la cara inferior de un cilindro que está en un ángulo con el sistema de coordenadas global. Se ha alineado un sistema de coordenadas local con este plano de trabajo. Las ecuaciones y propiedades físicas se pueden especificar en este sistema de coordenadas.

Utilizar sistemas de coordenadas combinados definidos por diferentes orientaciones geométricas

Definir físicas y propiedades para múltiples dominios geométricos puede ser difícil cuando la orientación de las entidades geométricas de los dominios no están alineada. En lugar de manipular las ecuaciones para tener esto en cuenta, COMSOL Multiphysics® puede hacerlo por el usuario a través de sistemas de coordenadas combinados.

En un nodo Sistema combinado bajo el nodo de Definiciones (ver imagen), el sistema de coordenadas puede ser especificado de acuerdo con las diferentes orientaciones de las entidades geométricas en diferentes dominios de su geometría. Utilizando el sistema de coordenadas combinado se pueden definir ecuaciones y propiedades físicas de acuerdo con la orientación del respectivo dominio.

Dos dominios con diferentes orientaciones están conectados. El sistema de coordenadas local para cada dominio puede alinearse con la orientación y posición de la respectiva geometría utilizando la funcionalidad de Sistema desde la geometría desde un plano de trabajo paralelo a la Cara.

Eliminar detalles geométricos automáticamente con operaciones geométricas virtuales

Una nueva operación geométrica 3D, Eliminar detalles, se ha introducido para procesar las geometrías CAD para un mallado más exitoso. Esto es de particular utilidad para geometrías con pequeños detalles geométricos, que pueden llevar a grandes mallas de poca calidad si no se manejan de una manera significativa.

La operación elimina automáticamente pequeñas aristas y caras pequeñas y estrechas de las geometrías. La operación Eliminar detalles tiene dos modos: Automático y Manual. Cuando se eliminan los detalles en modo Automático la operación genera una secuencia de nodos de operaciones virtuales que pueden ser inspeccionados y editados cambiando al modo Manual.

Una geometría CAD que contiene pequeñas aristas, pequeñas caras y caras estrechas (izquierda) da como resultado la siguiente malla (derecha)

Tras reconstruir la geometría con la operación Eliminar detalles (izquierda), se consigue una malla mucho mejor (derecha).

Mejoras en operaciones de extrusión

La operación que extrude caras en objetos 3D ahora tiene mayor flexibilidad. Seleccionando Vértices para extrudir a en la sección Distancias de la ventana de Ajustes de Extrudir, se puede extrudir una cara hasta que alcance un objeto existente, que se especifica con uno o más vértices. Para crear objetos 3D que son simétricos alrededor de un plano, se puede seleccionar Distancias desde el plano en la sección Distancias de la ventana de Ajustes de Extrudir. Esto ahora proporciona la posibilidad de extrudir un plano en dos direcciones opuestas utilizando valores positivos y negativos en los campos de edición apropiados.

La ventana de Ajustes de Extrudir (izquierda), donde se permite que una cara de entrada se extruda hasta un vértice especificado. La ventana de Gráfico (derecha) muestra la distancia de extrusión utilizando una flecha.

Mejoras en la selección de entidades utilizando selecciones de cilindro y disco

Útiles en arrays complicados con muchos componentes, los nuevos ajustes permiten selecciones de entidades más fáciles, como contornos, que entonces pueden ser utilizadas para operaciones adicionales. En 3D, se pueden seleccionar secciones de una geometría rodeándolas con partes de un cilindro. La operación de selección Cilindro en 3D, que puede encontrarse bajo los nodos de Geometría y Definiciones, ahora permiten la definición de un radio interior y exterior así como un ángulo que la selección de cilindro barrerá. Esto describe un sector que puede capturar una selección de entidades dentro del objeto global. Se pueden realizar operaciones similares en 2D utilizando la operación de selección de Disco (previamente llamada operación de selección de Bola).

Una selección de Cilindro que selecciona los contornos dentro de un sector de un cilindro vacío.

Segmento de línea

Una nueva primitiva geométrica para operaciones 2D y 3D, Segmento de línea (Line Segment), se ha introducido en COMSOL Multiphysics® versión 5.3. El punto inicial y el punto final se pueden especificar seleccionado un vértice o entrando coordenadas en la ventana de Ajustes del Segmento de línea.

Generación de selecciones 2D a partir de selecciones 3D utilizando secciones transversales

Se han realizado mejoras para permitir especificar selecciones más fácilmente en COMSOL Multiphysics®. En particular, ahora es sencillo generar selecciones 2D a partir de selecciones que ya se han especificado en 3D. Esto es de utilidad, por ejemplo, si se desea crear una geometría con simetría axial 2D a partir de una geometría 3D importada. Considerando que el software CAD ha definido selecciones de contornos 3D que consisten en la entrada, salida y la pared para el dominio de modelado, estas entidades no estarán disponibles como selecciones de contornos 2D cuando se defina la física para el modelo con simetría axial.

Se accede a la nueva funcionalidad para crear selecciones 2D a través de la funcionalidad Cross Section y está disponible seleccionando el cuadro de chequeo Selecciones desde 3D en la ventana de los Ajustes de esta característica. La operación entonces creará una selección 2D desde cada selección 3D especificada en la secuencia de geometría que precede al nodo de plano de trabajo. Se construye una selección 2D por la intersección entre el plano de trabajo y la selección 3D. Con esta funcionalidad, una selección de dominio 3D crearía una selección en 2D, mientras una selección de un contorno 3D crearía una selección de contorno en 2D.

Variantes de partes de geometría

Si se construye una librería de partes de geometría ahora se pueden almacenar varias variantes de una parte en un único archivo MPH. Cada variante se define por un nodo de Parte de geometría bajo el nodo de definiciones Globales, donde se debería de seleccionar Mostrar como variante en el cuadro de chequeo de la librería de partes en la ventana de Ajustes. Típicamente, una de las variantes contiene la secuencia geométrica principal para construir la parte, mientras que otras son envolventes que contienen una instancia de la variante "trabajada" de la parte. Cuando se carga una parte que contiene varias variantes, aparece un cuadro de diálogo donde se puede escoger qué variante utilizar en el modelo.

Mallado

COMSOL Multiphysics® 5.3 trae muchas mejoras en las operaciones y capacidades de mallado. La más importante es la transición desde tipos de malla de hexaedros/prismas a tetraedros, que ahora se ha automatizado incluyendo elementos piramidales. Además se han incluido nuevas herramientas de medida de la calidad de la malla y se ha ampliado la manipulación de mallas a través de expresiones. A continuación se muestran los detalles.

Transiciones automáticas cuando se malla desde hexaedros/prismas a tetraedros

A veces se puede desear utilizar diferentes tipos de malla para describir diferentes partes de la geometría, pero se tienen que juntar en las interfaces de alguna manera. Antes de la versión de COMSOL 5.3, se utilizaba la operación Convert para conectar mallas barridas con mellas tetraédricas no estructuradas. Ahora, la operación de malla Tetraédrico libre automáticamente insertará una cpa de elementos piramidales entre los elementos hexaédrico/prismáticos barridos y los elementos tetraédricos. Los elementos piramidales aparecerán en el dominio donde se haya aplicado la operación Tetraédrico libre

La operación Tetraédrico libre (Free Tetrahedral) ahora genera automáticamente una capa de pirámides (cyan) alrededor de los hexaedros (verde) de una malla barrida, mientras que rellena el espacio restante con tetraedros (gris). Los elementos piramidales se introducen dentro de la parte tetraédrica del dominio de modelado.

Mallado tetraédrico optimizado para evitar elementos pequeños

Se ha introducido una nueva opción de optimización en la operación Tetraédrico libre para evitar la creación de elementos que sean demasiado pequeños. Se puede utilizar la opción Evitar elementos demasiado pequeños si se desea maximizar el tamaño, medido como el radio de la esfera inscrita, de los elementos más pequeños mientras se mantiene el tamaño de elemento local deseado. Esta optimización mejora el rendimiento cuando se resuelven problemas utilizando time-stepping explícito.

Expresiones de tamaño de malla

Un nuevo atributo de malla introduce mayor flexibilidad para manipular el tamaño y la distribución de la malla. Puede añadirse el nodo Expresión de tamaño a una secuencia de mallado en el Constructor del modelo para variar el tamaño de los elementos a través del espacio de modelado utilizando expresiones. Se puede seleccionar si la expresión se debería de evaluar en una rejilla o sobre una solución. Si se utiliza la opción Rejilla, se puede incluir una expresión en el cuadro de edición Expresión de tamaño (Size expression) basada en variables globales definidas por parámetros, funciones, materiales y variables. si se utiliza la opción Solución, la expresión se puede entrar utilizando variables definidas por la solución, como las variables de estimación del error.

Una expresión basada en los parámetros geométricos en el dominio de modelado, y por tanto evaluada en la rejilla, ha sido añadida a la sección Expresión del tamaño del elemento en la ventana de Ajustes de expresiones (izquierda). Esto da como resultado el tamaño y la distribución de elementos vista en el dominio de modelado (derecha).

Adaptación de la malla basada en expresiones de error

Una nueva operación llamada Adaptar (Adapt) refina la malla basándose en una expresión pare el error en una solución o por una expresión para el deseado tamaño de elemento de la malla. El resolvedor adaptativo utiliza esta operación para crear mallas adaptadas.

Nuevas herramientas para evaluar la calidad de una malla

Ahora se puede seleccionar entre varias medidas de calidad para la malla cuando se presentan en la ventana Estadísticas o un gráfico de malla. Estas medidas son: Oblicuidad, Ángulo máximo, Volumen versus circunvalación, Volumen versus longitud, Número de condición y Tasa de crecimiento.

Se puede escoger graficar la calidad de la malla en el dominio de modelado utilizando las siguientes medidas: Skewness, Maximum angle, Volume versus circumradius, Volume versus length, Condition number, and Growth rate (izquierda). Aquí, se investiga la tasa de crecimiento (Growth rate) (right). Esta se evalúa hacia una medida de calidad máxima de 1 en regiones de la malla donde los elementos son constantes en tamaño, mientras que decrece en regiones donde la tase de crecimiento de los elementos crece de un elemento al siguiente.

Mallado 2D mejorado

El rendimiento de mallado para geometrías 2D con muchos dominios se ha mejorado significativamente, principalmente gracias a la paralelización. Además, la operación de mallado cuadrático de dominios y caras planas con cuatro esquinas con ángulo recto ahora proporciona mallas cuadráticas más eficientes y de mayor calidad.

Detección automática de aristas rectas y planas de mallas importadas

Se dispone de nuevos ajustes en la operación Importar para controlar el particionamiento de una malla 3D importada en el nivel de arista. Esta funcionalidad es importante cuando se desea combinar la malla importada con objetos geométricos creados.

Opción para desconectar el renderizado de malla

Un nuevo botón en la barra de herramientas de Gráficos permite desconectar el renderizado de la malla. Esto facilita visualizar el interior de un objeto 3D independientemente de que parte de la geometría tenga una malla.

Nuevo botón en la barra de herramientas de Gráficos para conectar/desconectar el renderizado de malla.

Operadores de acoplamiento de proyección para todos los tipos de elementos de malla

Los operadores de acoplamiento Proyección general y Proyección lineal en el menú Acoplamientos de componente del nodo de Definiciones ahora soporta todos los tipos de elementos de malla.

Eliminar detalles geométricos automáticamente con operaciones geométricas virtuales

Una geometría CAD que contiene pequeñas aristas, pequeñas caras y caras estrechas (izquierda) da como resultado la siguiente malla (derecha)

Tras reconstruir la geometría con la operación Eliminar detalles (izquierda), se consigue una malla mucho mejor (derecha).

Estudios y resolvedores

COMSOL Multiphysics® 5.3 incluye un nuevo resolvedor para simulaciones CFD y un nuevo solver para simulacione de electromagnetismo y corrosión por el método de elementos de contorno. Más detalles a continuación.

Resolvedor AMG (Algebraic Multigrid) para CFD

El método SA-AMG (smoothed aggregation algebraic multigrid) o Agregación algebraica suavizada multi-rejilla se ha ampliado para trabajar con los suavizadores especializados para CFD en COMSOL Multiphysics®: SCGS, Vanka y SOR Line.

El uso del resolvedor alternativo de multi-rejilla geométrica requiere considerar tres niveles de malla, que puede crear problemas cuando se intentan mallar y resolver modelos con geometrías variables de diferentes tamaños. El resolvedor SA-AMG únicamente requiere un nivel de malla, haciendo el proceso de mallado mucho más fácil y el proceso de resolución mucho más robusto para grandes problemas y geometrías "difíciles".

Por ejemplo, en el modelo de interacción fluido-estructura de un panel solar (en la imagen inferior), los puntales y barras que soportan los paneles son pequeños en comparación con el dominio del aire que al su alrededor. Esta diferencia de dimensiones dificulta mallar eficientemente el dominio del aire junto con las piezas pequeñas y componentes, que sería todavía más difícil si se tuvieran que crear tres mallas de diferentes tamaños. El resolvedor SA-AMG requiere únicamente un nivel de mallado, lo que es mucho más fácil de obtener.

Flujo de fluido más allá de un panel solar y la distribución de presión en su superficie experimentando un comportamiento de interacción fluido-estructura. La diferencia de las dimensiones de los puntales y barras del soporte respecto al dominio del aire circundante lleva a retos importantes al mallar el modelo. Con el resolvedor SA-AMG, solo se requiere un nivel de mallado para el proceso de resolución, lo que la hace mucho más rápida y fácil de obtener en comparación con el proceso de resolución con el resolvedor GMG, que requiere tres niveles de malla.

Adaptación integrada con secuencias de mallado y estimación del error

El algoritmo de adaptación h para problemas estacionarios, paramétricos y de valores propios ha sido revisado de forma que se pueden guardar las soluciones y mallas intermedias. Además, las mallas adaptativas resultantes ahora se basan en características de mallado que posibilitan cambiar con facilidad del proceso de solución automática a la adaptación manual cuando se requiera.

Para alcanzar esto, se han introducido dos nuevas funcionalidades de mallado: Adaptar y Expresión de tamaño. Adaptar refina la malla basándose en una expresión para el error en la solución o por una expresión para el tamaño de elemento de malla deseado. De forma alternativa, puede añadirse el nodo de Expresión de tamaño a una secuencia de mallado en el Constructor del modelo para variar el tamaño del elemento a través del espacio de modelado utilizando expresiones.

La funcionalidad de adaptación y la estimación de errores también se han unificado de forma que los estimadores del error utilizados por el método de adaptación ahora están disponible como variables dependientes para que sean utilizados para el postprocesado de resultados. Más aún, el estimador del error L2 (del residuo de PDE) ahora está disponible para el postprocesado.

Las mejoras han llevado más lejos al método de Inicialización de la Malla que ahora es capaz de realizar adaptación en otra mallas además de los tipos triangulares y tetraédricas. Esto es posible posrque las mallas adaptadas se construyen con la funcionalidad Referencia, que preserva la secuencia de malla original jutno con la nueva funcionalidad de mallado de Expresión de tamaño.

Los métodos de Refinamiento regular y Refinamiento más largo ahora también convierten automáticamente la malla a triángulos o tetraedors cuando se necesita. Esto significa que no hay necesidad para que el usuario añada ninguna funcionalidad Convertir a secuencias de mallado.

Este modelo de referencia Euler Bump ahora utiliza la nueva funcionalidad de refinamiento de malla adaptativa en COMSOL Multiphysics®.

Resolvedor iterativo rápido para problemas del método de elementos de contorno

Ahora se dispone de un resolvedor directo denso para resolver problemas que se resuelvan mejor con el métdo de los elementos de contorno (BEM). Es útil para aplicaciones que no se ajusten bien al modelado por el método de los elementos finitos (FEM).

El tiempo de solución para este resolvedor directo es aproximadamente proporcional al cubo del número de grados de libertad (DOF) en el problema. En otras palabras, el tiempo de solución crece drásticamente con el tamaño del problema. Para mitigar esto, se proporciona soporte para resolvedores iterativos basados en la multiplicación matriz-vector rápida. Esto permite que las matrices sean comprimidas utilizando la llamada compresión ACA o ACA+. Estas alternativas corresponden a dos diferentes versiones del método de aproximación cruzada adaptativa, que es un método de multiplicación de matrices rápica en aproximaciones de campo lejano.

Se proporcionan dos precondicionadores: Inversa aproximada dispersa (SAI) y Precondicionador directo. Ambos están expuestos a la así llamada parte de campo cercano de la matriz. La parte de campo cercano de la matriz es dispersa y requiere mucho menos memoria para almacenar y resolver que la matriz completa. El precondicionador SAI es un ejemplo de un precondicionador explícito que aproxima la inversa de la matriz y no la matriz por sí misma. El Precondicionador directo utiliza la descomposición LU más común de la matriz.

BEM se ha implementado en una interfaz física general para resolver PDE, una interfaz para resolver aplicaciones electrostáticas en el módulo AC/DC y para resolver aplicaciones de densidad de corriente electroquímicas en el módulo Corrosion y el Electrodeposition.

Soporte de resolvedor para problemas híbridos BEM/FEM

A veces, los problemas multifísicos pueden resolverse con un método numérico, pero se resuelven óptimamente utilizando métodos numéricos diferentes - el método de los elementos de contorno (BEM) y el método de los elementos finitos (FEM) - para físicas diferentes. Los modelos híbridos BEM/FEM pueden utilizarse donde el almacenamiento de la matriz es el formato disperso óptimo para la parte FEM y un formato denso o libre de matriz para la parte BEM. Esto facilita el uso de precondicionador/suavizador separado para las partes FEM y BEM individuales de la matriz.

Es posible, por ejemplo, utilizar un resolvedor iterativo eficiente con un precondicionador híbrido. La parte FEM puede ser precondicionado libremente como usualmente, mientras que la parte BEM puede utilizarse con uno de los precondicionadores mencionados anteriormente para la matriz de campo cercano. Los métodos iterativos calculan el residuo con un método basado en matriz híbrid/matriz libre, optimizando el udo de diferentes tipos de productos matriz-vector.

Sensibilidad para variables de flujo de contorno precisas

Ahora es posible obtener la contribución a la sensibilidad desde las variables de Flujo de Contorno con el método de la sensibilidad Forward. Estas son las variables de flujo de contorno precisas que están disponibles para algunas interfaces físicas, como las de transferencia de masa y calor. Para estas interfaces, se selecciona el cuadro de chequeo Compute bajo sus respectivas secciones de Discretización para acceder al uso de estas variables.

Combinación de soluciones

Se pueden combinar dos objetos de solución en una simple solución o conjunto de datos. Esto es de utilidad cuando se necesita una solución/conjunto de datos para el postprocesado o cuando se necesita una solución como entrada para una nueva simulación. Pueden combinarse soluciones dependientes del tiempo, paramétricas y de frecuencias propias, y también pueden concatenarse o sumarse soluciones.

Mejoras de rendimiento basadas en la malla en el método Galerkin discontinuo

Se han implementado varias mejoras para acelerar el método de Galerkin discontinuo (dG) y reducir su huella en memoria. Una mejora es una nueva métrica de mallado que se uitliza para el cálculo del paso temporal estable para el método time-stepping explícito que es utilizado. Esta métrica es el diámetro del cículo inscrito más grande para un triángulo y la esfera inscrita más grande para un tetraedro. Esta métrica es mejor para determinar el paso temporal necesario en una integración temporal de tipo estable y lleva a una mejor caracterización de los elementos de la malla a mano para una simulación.

Se ha obtenido una segunda mejora a través de un nuevo procedimiento de optimización de la calidad de la malla. Este procedimiento debería de utilizarse junto con el método dG para incrementar más el paso temporal estable para el método time-stepping explíctio. Este método cambia la malla para evitar celdas que son demasiado pequeñas y que de otra manera limitarían el paso temporal estable. Al generar una malla tetraédrica en 3D debería de utilizarse la opción Evitar elementos de malla demasiado pequeños.

Como ejemplo, consedérese el modelo tutorial Ultrasound Flow Meter with Generic Time-of-Flight Configuration que contiene 7.5 millones de grados de libertad (DOF). En una ejecución de test en un ordenador de escritorio con un procesador Intel® Core™ i7 a 3.60 GHz con 4 cores y 32 GB de RAM, el problema de acústica se resuelve en 7 horas y 5 minutos y requería 6.0 GB de RAM en la versión 5.2a de COMSOL Multiphysics®. En la versión 5.3, con el nuevo método de montaje disperso, el mismo estudio se resuelve en 5 horas y 1 minuto y requiere 5.8 GB de RAM. Esto representa una aceleración de aproximadamente 30% y una ligera reducción de la memoria.

Mejoras de rendimiento basadas en multinúcleo en el método Galerkin discontinuo

Se ha conseguido una reducción en la memoria al calcular modelos en sistemas multinúcleo. Aquí se utiliza un nuevo método de montaje disperso para el vector de residuos. La memoria requerida se reduce y no depende del número de núcleos de CPU utilizados. Además, la memoria requerida durante la inicialización se ha reducido sustancialmente. Esta mejora hace que el método sea más rápido, ya que se evita una reserva innecesaria de memoria.

En un estudio adicional de las mejoras de memoria al resolver utilizando multinúcleos, separado de las mejoras proporcionadas por el mallado y los parámetros de la métrica de la malla, se puede comparar un modelo resuelto en ambos COMSOL versión 5.2a y 5.3, donde se utilizan exactamente la misma malla y paso temporal. Aquí, se consideara una única simulación de ecuación de onda dentro de un elipsoide utilizando funciones de base cúbicas. La comparación se realiza en un Intel® Xeon® CPU E5-1650 v4 a 3.60 GHz utilizando 6 núcleos. Incluso sin las mejoras en la malla, la reducción del tiempo de CPU es del orden del 18%. Esta reducción de memoria se espera que sea incluso más pronunciada cuando se utilizan más núcleos.

Tamaño	Versión 5.2a	Versión 5.3	Mejora
Medio (6.7 MDOF/t = 0.05)	74 sec./4.1 GB	61 sec./3.2 GB	18%/22%
Grande (20 MDOF/t = 0.05)	307 sec./10 GB	250 sec./7.3 GB	19%/27%

Intel, Intel Core, y Xeon son marcas comerciales de Intel Corporation o sus subsidiarias en EEUU y/o otros paises.

Postprocesado y visualización

La versión COMSOL Multiphysics® 5.3 trae mejoras de renderizado y visualización que hacen que el postprocesado de los resultados sea más fácil y efectivo. La herramienta de Selección ahora está disponible para gráficos individuales así como para conjuntos de datos completos, los gráficos 1D pueden tener dos ejes y para resultados con diferentes escalas, y los resultados con múltiples parámetros son más fáciles de ver con los botones de gráfico Siguiente y Previo.

Using Selections as a Plot Attribute

La funcionalidad de Selección facilita filtrar un gráfico a un subconjunto de una geometría del modelo. Previamente únicamente se disponía como un atributo para el nodo Conjunto de datos, ahora se puede añadir la funcionalidad Selección para gráficos específicos, en vez de solo para el conjunto de datos en sí mismo. Esto significa que se puede discriminar más en qué componente geométrica se escoge realizar una parte de las visualizaciones de los resultados. En la imagen del ejemplo Car Windshield Antenna Effect on a Cable Harness del módulo RF, la funcionalidad de Selección se ha utilizado para especificar el potencial eléctrico como un gráfico de superficie en los equipos de un auto afectado por radiación electromagnética. Las superficies eliminadas que permiten que los equipos sean visibles también pueden esconderse utilizando la funcionalidad Selección para los gráficos.

Cálculo de la impedancia electromagnética (EMI) y capacitancia (EMC) de la estructura de un automóvil. La radiación emitida por una antena induce una corriente eléctrica en la superficie exterior del equipo de cableado en un coche. Un grupo de superficies que tapan el equipo han sido retiradas bajo la Selección Harness, y un gráfico de superficie de esta selección puede escogerse para ilustrar el campo Eléctrico normal a este componente (tabla de color Jupiter Aurora Borealis).

Graficar diferentes valores de parámetros en dos ejes y

Presentar múltiples resultados y datos comparativos de las simulaciones se ha hecho más fácil a través de un par de clics. Ahora se pueden graficar diferentes valores de parámetros de diferentes escalas en dos ejes y de grupos de gráficos 1D contra un valor de parámetro en el eje x. Para poder utilizar esta funcionalidad, se debe marcar la casilla de verificación Two y-axes en la ventana de Ajustes de un nodo de Grupo gráfico 1D y entonces seleccionar el valor del parámetro que se quiere añadir al segundo eje y (ver imagen).

También se ha añadido una nueva funcionalidad para cuando se están graficando grupos de gráficos 1D: la capacidad de cambiar los valores del parámetro en el eje y para que se muestre en el eje x y viceversa. En este caso, se seleccionaría la casilla de verificación Flip the x- and y-axes en la ventana de Ajustes de un nodo de Grupo gráfico 1D (ver imagen).

Gráficos de la temperatura (eje y izquierdo) y flujo de calor (eje y derecho) de una simulación de transferencia de calor dependiente del tiempo.

Saltar entre soluciones utilizando los botones de la barra de herramientas

Ver una lista de tiempos para una solución dependiente del tiempo o una lista de parámetros de una solución paramétrica ahora se ha hecho más flexible con los botones de la barra de herramientas Plot Previous y Plot Next. Anteriormente, cuando se disponía de múltiples gráficos para ser visualizados sobre un rango de valores, se debía de seleccionar los diferentes valores de parámetros desde menús desplegables para ver la secuencia de gráficos cambiantes o si no, verlos todos como una animación. Los nuevos botones de la barra de herramientas de gráfico Previo y Siguiente permiten cambiar rápida y fácilmente entre soluciones en modelos que presentan variaciones dependientes del tiempo, barridos paramétricos o análisis de valores propios, por nombrar unos cuantos. Los atajos de teclado F6 y F7 pueden ser útiles como alternativa ergonómica a clicar con el ratón.

Gráfico de superficie de líneas de flujo

A veces los gráficos de líneas de flujo no proporcionan una visión adecuada de las complejidades involucradas en un campo 3D - en particular, uno que visualice el flujo del fluido. Con las líneas de flujo yendo en todas las direcciones a la vez, puede ser dificultoso investigar un campo de flujo en una superficie, en una zona donde el flujo es dominante o está casi estancado, o donde el flujo es afectado por una parte dentro del dominio de modelado. El nuevo tipo de gráfico de superficie de líneas de flujo muestra líneas de flujo sobre una superficie plana en un modelo 3D. Esto da mayor contro sobre donde visualizar los resultados de flujo y proporciona una mayor comprensión del campo de flujo. Se puede seleccionar fácilmente una superficie plana existente para graficar las líneas de flujo o definir un plano de corte donde se visualizarán.

Este modelo de un depósito de tratamiento de aguas utiliza un tipo de gráfico de superficie de líneas de flujo en una superficie cercana a la pared del reactor para mostrar el campo de flujo en esta región potencialmente estancada. Se ha combinado con un gráfico de líneas de flujo 3D que muestra una representación del campo de flujo a través del reactor así como un gráfico plano del campo de presión. Los tres tipos de gráficos utilizan una tabla de colores Rainbow para mostrar las amplitudes.

El dominio del modelo del ejemplo del flujo que pasa una representación de un vehículo incluye un plano de simetría y un contorno inferior (la carretera, si se quiere). Este imagen muestra el gráfico de superficie de líneas de flujo utilizando una tabla de colores Twilight para el flujo en el plano de simetría y un plano justo encima de la superficie de la carretera.

Un gráfico de superficie de líneas de flujo utiliza una tabla de colores Jupiter Aurora Borealis en un plano de una app de mezclador. En este instante, el gráfico de líneas de flujo muestra como es afectado el campo de flujo por las palas del mezclador.

Cálculo del ancho de haz

Ahora se puede calcular el ancho de haz y el ancho de haz entre ceros en un tipo de gráfico de campo lejano. Esto es de utilidad para analizar altavoces en el módulo de Acústica y antenas en el módulo RF.

Calculo del ancho de haz y el ancho de haz entre ceros en una versión ampliada del modelo de transductor piezoacústico.

Unidades mostradas en gráficos geométricos y leyendas de colores

Alguna vez habrá recibido y visto una figura en la ventana gráfica y se habrá preguntado lo grande que es la geometría o cuáles son sus dimensiones. Las unidades utilizadas para una longitud geométrica, ancho, y altura ahora se muestran por defecto en unos ejes de geometría en la ventana del gráfico.

De forma similar, se puede escoger si visualizar unidades asociadas con las leyendas de colores en la ventana del gráfico. Este se puede realizar seleccionando la casilla de verificación Mostrar unidades en la sección Leyenda de colores en la ventana de Ajutes del gráfico.

Una geometría construida en centímetros donde las unidades ahora se muestran en los ejes.

Opción para apagar la presentación de la malla

Un nuevo botón en la barra de herramientas de Gráficos permite apagar la presentación de la malla. Esto facilita la visualización del interior de objetos 3D, sin tener en cuenta que parte de la geometría tiene una malla.

Nuevo botón en la barra de herramientas de Gráficos para encender/apagar la presentación de la malla.

Funcionalidad de plano de evaluación de previsualización para gráficos de directividad y campo lejano

Ahora se puede utilizar una funcionalidad de plano de evaluación de previsualización en los gráficos de directividad y de campo lejano. Este muestra el círculo (escalado) donde se lleva a cabo la evaluación del campo lejano, así como el plano de evaluación normal y vectores de dirección de referencia (la dirección que representa 0 grados en gráficos polares). Esto ayuda en gran medida a visualizar y verificar que la evaluación se realiza en la posición correcta después de entrar o modificar los ajustes de evaluación.

El plano de evaluación de previsualización y la normal del plano y las direcciones de referencia para los gráficos de campo lejano con sus correspondientes ajustes. Del modelo Loudspeaker Driver in a Vented Enclosure.

Gráficos cortesía de COMSOL y realizados con el software COMSOL Multiphysics®.

5.2a

NOVEDADES

General

Ahora se dispone de un nuevo resolvedor explícito basado en el método Galerkin discontinuo (DG) para acústica en el dominio del tiempo.
El resolvedor multinivel algebraico de agregación suavizado (AMG) ofrece un método conservador de memoria para analizar problemas elásticos lineales
El resolvedor de descomposición de dominio se ha optimizado para manejar problemas grandes
El mallado mejorado con optimización de la calidad da como resultado mejores mallas globales.
Ahora se pueden realizar anotaciones más detalladas en los gráficos 1D, 2D y 3D insertando formato LaTeX.
La opción de exportación VTK permite exportar los datos en el popular formato de archivos VTK (*.vtu).
Puede escoger entre 6 nuevos colores de tablas al visualizar sus resultados
Autocompletar ahora facilita obtener una lista de opciones cuando se entran parámetros, variables, y ecuaciones además de campos de entrada y características de resultados.

Application Builder y COMSOL Server™

Los temas personalizables de COMSOL Server™ permiten utilizar la marca de la organización en la pantalla de acceso, la Biblioteca de Aplicaciones, etc.
Reconexión a las apps mientras están resolviendo vía COMSOL Server™, sin tener que reiniciar la simulación.
Ahora se pueden diseñar apps más dinámicas donde la interfaz de usuario puede ser actualizada incluso si la app ha sido lanzada.
Ahora se dispone de la opción de incrustar vídeos e incluir hiperenlaces a páginas web directamente en su app a través de los nuevos objetos de formulario Video y Hyperlink.
El nuevo rol de Power user en COMSOL Server™ está pensado para cualquiera que necesite ser capaz de gestionar ciertos grupos y usuarios, según determine el Administrator.
Nuevos y mejorados ejemplos de apps para inspirarle en sus propios diseños.

Eléctrico

El nuevo modelo de material con histéresis en el vector magnético permite modelar dispositivos de forma más realista como núcleos de transformadores y otros dispositivos ferromagnéticos.
Ahora puede modelar blindajes magnéticos de forma más realista gracias al soporte añadido para modelado de saturación magnética en cáscaras.
Uso de sistemas de redes de dos puertos en análisis de RF y microondas.
El método actualizado para barridos rápidos de frecuencia es ideal para correr barridos con muchas frecuencias diferentes.
Las simulaciones con mezcla no lineal de frecuencias ahora se han simplificado mediante la funcionalidad de dominio de Polarización.
Nueva funcionalidad de trazado de rayos para trazar rayos a través de un sistema de lentes y más allá de los dominios mallados.
El nuevo tipo de gráfico de Aberración Óptica mide las aberraciones monocromáticas y las evalúa y gráfica utilizando polinomios de Zernike.

Mecánica de estructuras

La nueva funcionalidad para adhesión y decohesión permite modelar objetos que están pegados o separados.
Ahora puede aprovechar los datos de la expansión térmica representados de varias formas así como de los efectos de las funcionalidades de calor en restricciones.
La nueva interfaz de Magnetostricción le permite modelar las propiedades magnetoestrictivas de sensores lineales y no lineales, actuadores, y transductores.
El nuevo tipo de elemento Serendipity (serendipia) hace que los modelos se resuelvan más rápidamente y utilicen menos memoria.
Nuevos modelos de materiales para plasticidad que incluyen 4 nuevos modelos isotrópicos y 2 nuevos modelos de endurecimiento cinemático.
Ahora puede modelar mezclando isotropía y endurecimiento cinemático para plasticidad.
Ahora es posible la viscoelasticidad de grandes deformaciones y está disponible como una extensión de los modelos hiperelásticos.
Ahora se dispone de engranajes, incluyendo 5 tipos de engranajes y 4 conexiones de engranajes para automoción y otras aplicaciones de transmisión de potencia.
El modelo Dang-Van se ha añadido para el modelado de fatiga subterránea con desconchados.

Transferencia de calor

Existe una nueva base de datos meteorológica para tener en cuenta las condiciones ambientales en los análisis de transferencia de calor.
La nueva interfaz multifísica para transporte de calor y humedad puede ser utilizada para modelar la desecación y condensación afectando a componentes de construcción.
Ahora puede simplificar y acelerar sus simulaciones utilizando simetría en sus modelos de radiación superficie a superficie.
Actualizaciones en transferencia de calor en estructuras delgadas que permiten modelar transferencia de calor en películas delgadas y fracturas delgadas.

Acústica

Un nuevo método explícito para acústica en el dominio del tiempo permite modelar aplicaciones de ultrasonidos realistas que pueden incluir flujo de fondo.
La funcionalidad de Capas Absorbentes ahora puede utilizarse para simular ondas acústicas dependientes del tiempo que viejan hacia el infinito sin reflexión.
Se han añadido gráficos de directividad para analizar altavoces y otros transductores electroacústicos.
Ya no se necesita un dominio geométrico o malla para que los rayos acústicos viajen a su través gracias a las funcionalidades de acústica de rayos sin malla de la interfaz de Acústica de Rayos.

Fluidos

Aplica los efectos de la gravedad y flotabilidad a sus modelos fácilmente haciendo clic en una casilla de verificación.
Puede definir flujo de vorticidad como la dirección de flujo de entrada para la funcionalidad ventilador.
La interfaz de Poroelasticidad ahora es un nodo de acoplamiento multifísico, que enlaza las interfaces de Mecánica de Sólidos y la de la Ley de Darcy.
Un nuevo tipo de gráfico Flownet para flujo subterráneo combina las líneas de flujo y las curvas de nivel en un único gráfico.
La dispersión turbulenta para partículas, utilizada cuando se aplica la fuerza de resistencia, ahora incluye nuevas opciones.

Química

La interfaz de Flujo Reactivo ahora es un nodo de acoplamiento multifísico, enlazando las interfaces de Flujo Laminar y Transporte de Especies Concentradas.
Ahora puede modelar reacciones de especies de superficie dentro de gránulos cuando se utiliza la funcionalidad de Cama de Gránulos Reactivos.
La condición de contorno Corto Externo permite modelar escenarios de cortocircuito para simulaciones de baterías.
Se ha facilitado el modelado de varias baterías con una nueva interfaz de Una Batería de Partículas.

Multipropósito e interfaz

En una nueva app de ejemplo para LiveLink™ for SOLIDWORKS®, se puede interactuar con SOLIDWORKS® directamente desde la app para modificar la geometría del cuadro de una bicicleta para analizar diferentes configuraciones.
La funcionalidad de importación y exportación de archivos CAD se ha ampliado para soportar nuevas versiones para múltiples formatos de ficheros.
Ahora puede transferir sus selecciones de materiales en AutoCAD® directamente a COMSOL Multiphysics® automáticamente utilizando LiveLink™ for AutoCAD®.
Cuando se utiliza cualquiera de las interfaces LiveLink™, la ventana de Ajustes (Settings) muestra el nombre del Archivo y el estado del archivo del programa CAD para mejor clarificación del modelo enlazado.
Varias funciones wrapper se han actualizado para el LiveLink™ for MATLAB®: mphplot, mphevaluate, mphglobalmatrix, mphstate y mphmatrix, mphnavigator, y mphshowerrors.

Más detalles sobre las versiones COMSOL 5.2a Update 2 y Update 1

5.2

NOVEDADES

General

COMSOL Multiphysics® versión 5.2 proporciona nuevas funcionalidades, mejoras de estabilidad y robustez, y ejecución más rápida.

Application Builder

Gráficos actualizados y gráficos mientras se resuelve

Con Application Builder ahora se pueden actualizar los objetos de formulario de gráficos mientras que se corren métodos o secuencias de comandos. Esto hace que sea posible, por ejemplo, cambiar entre visualizar una malla y un grupo de gráficos en un único método o hacer tus propias animaciones basadas en una cámara. También se ha añadido el soporte incluido para gráficos mientras se resuelve simplemente hay que utilizar el grupo de gráfico en el estudio como fuente en un objeto de formulario de gráfico.

Application Builder ha añadido funcionalidad para presentar gráficos mientras resuelve.

Soporte mejorado para las vistas
Mientras se construye una aplicación en Application Builder se puede incluir funcionalidad en la barra de herramientas de gráficos para permitir al usuario de la app cambiar la vista. Esto significa que cuando un usuario corre la app que incluye un objeto de formulario gráfico en ella, éste puede cambiar que vista es utilizada en los gráficos. Además, se puede resetear la vista a una por defecto desde la barra de herramientas del gráfico, con secuencias de comandos o en los métodos. La funcionalidad de Record Code ahora soporta nodos de vistas, como los nodos de Camera o Axis, lo que facilita la extracción del código necesario para el Method Editor, por ejemplo, cuando se modifica la cámara.

Cambia y reajusta la vista desde una aplicación en ejecución.

Acceso a los datos del modelo para más ajustes
La herramienta de Model Data Access facilita utilizar ajustes en el modelo como fuentes en los objetos de formulario. Esto también incluye muchos más ajustes disponibles como seleccionar materiales en enlaces de materiales y escoger el tiempo o parámetros para los gráficos en los resultados.

Uso de Model Data Access para el material en enlaces de material, para seleccionar el tiempo del gráfico, y para el ancho y la altura en un rectángulo.

Editor Tools
Con el nuevo cuadro de diálogo New Form se puede ir directamente desde el modelo y el contenido de la aplicación a objetos de formulario hechos a medida. Por ejemplo, seleccionar un parámetro y crear con un simple clic la etiqueta de texto asociada, el campo de entrada y un objeto formulario de unidades. Igual que en el cuadro de diálogo New Form, esto también funciona para entradas, salidas, botones y gráficos.

La ventana Editor Tools también trabaja para métodos, remplazando la funcionalidad de la ventana Model Code de las versiones de software anteriores.

Ajustes de márgenes para objetos de formulario
Para todos los objetos de formulario en el modo de cuadrícula, ahora se pueden utilizar ajustes de márgenes vertical y horizontal posibilitando el control del diseño con más precisión.

Variables como argumentos en secuencias de comandos
Las variables, disponibles bajo el nodo Declarations, ahora pueden ser utilizadas como argumentos en las secuencias de comandos en lugar de constantes en muchos casos. Por ejemplo, como argumentos de entrada en los métodos. Adicionalmente, se pueden evaluar valores derivados y almacenar los resultados en una variable directamente sin escribir ningún código de método.

Las colecciones de formularios ahora tienen una nueva opción "Tiled or Tabbed"
Con la nueva opción Tiled or tabbed se pueden configurar las colecciones de formularios para cambiar la presentación entre un mosaico o con pestañas mientras la app está corriendo. Después de seleccionar esta opción en la ventana de ajustes de Form Collection el usuario puede acceder a un nuevo objeto de formulario, llamado un botón de cambio para intercambiar entre los dos modos.

Una form collection mostrando cuatro objetos de formulario gráfico en los modos de pestañas (izquierda) y mosaico (centro), lo que se puede configurar en la ventana de ajustes del Form Collection (derecha).

Adiciones al editor de métodos
Method Editor ahora incluye prácticos consejos (tooltip) para los métodos incluidos, así como un soporte mejorado para autoidentación y formateo, facilitando la escritura de métodos. También existe un número de nuevos métodos incluidos en la ventana Language Elements. Entre algunas de las mejoras introducidas destacan: obtener el tamaño de la matriz, añadir o eliminar elementos y filas en arrays, abrir URL en el navegador por defecto, definir ajustes del servidor de correo, y limpiar mallas y soluciones del modelo.

Personalizar la barra de herramientas de gráficos
Los objetos de formulario gráfico ahora soportan botones de barra de herramientas personalizados. También se puede controlar dónde situar la barra - arriba, abajo, izquierda o derecha del lienzo gráfico.

Reusar formularios
El mismo formulario ahora puede reutilizarse en múltiples sitios, como en diferentes colecciones de formularios, por ejemplo. Además es posible referirse a los formularios directamente en pilas de cartas.

Copia ampliada

Application Builder ahora proporciona soporte ampliado para copiar y pegar entre dos sesiones diferentes de COMSOLL Multiphysics. Ahora se pueden copiar y pegar muchos más nodos, como métodos, librerías y ítems de menú, además de formularios y objetos de formulario, que ya estaban soportados.

Copiar y pegar múltiples métodos entre sesiones.

COMSOL Desktop®

Guardar aplicaciones cuando se pierde la conexión con el servidor de licencias

Si la conexión con el servidor de licencias se pierde, ahora se puede utilizar la opción de guardar la app antes de salir. Además si la conexión con el servidor se restablece, COMSOL Multiphysics simplemente se restaurará.

Guardar y salir o esperar para que la conexión con el servidor de licencias se restablezca.

Las licencias son liberadas cuando se cierran las aplicaciones
Las licencias específicas de aplicación, como las licencias físicas, ahora son liberadas cuando se abre o crea una nueva app. El comportamiento anterior de mantener la licencia libre durante una sesión se puede activar en el cuadro de diálogo Licensed and Used Products.

Refrescar encontrar resultados

Ahora se pueden refrescar los resultados de una búsqueda directamente de la ventana Find Results, en el caso de que se haga cualquier cambio en el modelo y se desee rehacer la búsqueda.

Realiza la misma búsqueda más de una vez con el botón Refresh.

Malla y geometría

Geometría

La operación de geometría en dominios de partición
Una nueva operación de geometría, Partition Domains, permite partir dominios seleccionados de varias maneras en 2D y 3D especificando curvas y superficies, respectivamente. Por ejemplo, se puede partir el dominio de una geometría 3D mediante las extensiones de caras seleccionadas de la geometría. Esto extiende una cara hasta la cara adyacente de un dominio para partir ese dominio.

Esta función sirve para múltiples propósitos cuando se modela. Puede ser útil en los casos donde sería mejor mallar una cierta parte de la geometría con una malla estructurada en lugar de con una malla desestructurada, per los dominios no son adecuados para el mallado mapeado o de barrido. El particionado puede también ser una herramienta importante cuando se construyen mallas tetraédricas subdividiendo un dominio de forma-compleja (altamente no convexa) en dominios que son más fáciles de mallar. Además, puede incrementar el nivel de paralelización (memoria compartida) durante el mallado.

Puede disponerse un nodo de Partition Domains en cualquier posición de una lista de subnodos bajo el nodo de Geometría. Esto significa que la operción puede partir geometrías de salida antes o después de realizar operaciones de componer/unir formas, componer geometrías y geometrías virtuales.

El flujo de trabajo de la operación Partition Domain

Si se ha mallado la geometría original, se habrá mallado utilizando tetraedros no estructurados, lo que puede no ser óptimo. Al seleccionar dos caras de la geometría y la Partición con la opción de caras extendidas, se podrá crear una geometría partida que soportará el mallado automático hexaédrico de diferentes dominios.

Control de nivel de entidad de geometría para selecciones de salida
La nueva versión de COMSOL Multiphysics incluye mejoras en las selecciones generadas automáticamente a partir de operaciones geométricas. Ahora es posible controlar y seleccionar el nivel de entidad (punto, arista, cara o dominio) de las selecciones generadas por la secuencia de geometría para utilizarlas en otras operaciones, como cuando se define la física, los materiales o el mallado. Cuando se construyen las piezas de una geometría para utilizarla en Parts Library se puede controlar que selecciones son visibles a los usuarios.

Malla

Mallado tetraédrico más robusto
Un nuevo algoritmo permite a la operación Free Tetrahedral tener éxito en el mallado de geometrías que previamente daban como resultado un error del tipo "Error al respetar la arista del elemento de contorno en una cara de la geometría" o "Error interno al respetar el contorno". El método de mallado por defecto utilizado en COMSOL Multiphysics 5.2 es uno híbrido entre el antiguo y otros nuevos métodos. Cuando el método Tesselation está puesto a Automático, el método antiguo se utiliza primero, y si falla, entonces se aplica el nuevo método. Opcionalmente se puede escoger utilizar únicamente el antiguo o el nuevo método poniendo el método Tesselation a Delaunay o Delaunay (método alternativo), respectivamente.

La malla utilizada en el modelo tutorial Fit Connection in a Mountain Bike Fork.

El nuevo mallador tetraédrico habilita el mallado automático sin modificar los ajustes de la malla para una clase mucho mayor de geometrías CAD que en las versiones previas del software.

Importar partes de mallado externas
El proceso de importación de una malla definida externamente (p. ej. una malla de superficie definida por un archivo STL) como una geometría ahora es mucho más fácil y robusta. Simplemente añada un subnodo Import bajo el nodo de geometría, navegue hasta fichero de malla para importar, y haga clic en el botón Import. COMSOL Multiphysics automáticamente añade un nodo Mesh Part (bajo el nodo Global Definitions) que importa el archivo de malla y crea una geometría a partir de la malla importada. El tic de verificación de Form solids de los objetos de superficie controla cuando la operación de importación de geometría convierte o no una malla de superficie cerrada importada a un objeto sólido.

Cuando se utiliza un parte de malla se tiene acceso al mismo conjunto de operaciones de partición de malla, como Ball, Box, y Logical Expression, como una malla importada bajo el nodo de Malla. Si se utiliza alguna de estas operaciones para modificar la parte de la malla importada, la operación de importación de geometría correspondiente detecta automáticamente que se necesita una reconstrucción. Cuando se reconstruye la operación de importación de geometría, todas las selecciones en el componente correspondiente son actualizada automáticamente a la nueva geometría.

Si se importa una geometría desde una parte de malla que se refiere a un archivo NASTRAN® que contiene información de materiales, automáticamente aparecen nodos que definen los materiales bajo el nodo Materiales en el componente de la geometría. La operación de importación de geometría también transfiere selecciones definidas por el archivo NASTRAN®.

Nastran es una marca registrada de NASA.

Estudios y resolvedores

Almacenar partes seleccionadas de una solución
Cuando se realizan estudios en COMSOL Multiphysics versión 5.2, se pueden almacenar partes seleccionadas de la solución. Esto permite ahorrar memoria y potencia de cálculo cuando únicamente se necesita una parte de la solución para la visualización o los resultados.

Utiliza esta nueva funcionalidad con los siguientes pasos:

Crea una o varias selecciones con nombre (Component > Definitions > Selections).
Selecciona las selecciones con nombre en el menú desplegable en la sección Values of Dependant Variables de cualquier paso de estudio estándar.

Este modelo de ejemplo muestra como un objeto es detectado por un radar, utilizando capas perfectamente adaptadas para absorber las ondas salientes sin reflejarlas. Con esta nueva funcionalidad se puede desechar la solución en la capa PML y tan solo almacenar la solución en el espacio alrededor del barco, reduciendo el tamaño de la solución de 184 MB a 142 MB. La reducción del tamaño puede ser todavía más significativa en ciertos modelos.

Dos nuevos resolvedores Runge-Kutta

Existen dos nuevos resolvedores Runge-Kutta, RK34 y Cash-Karp (RK45). RK34 combina propiedades de adaptividad con buena estabilidad a lo largo del eje imaginario, lo que es adecuado para problemas oscilatorios. Cash-Karp es similar al resolvedor Dormand-Prince 5 (añadido en una versión previa del software), pero tiene una región de estabilidad incluso más grande a lo largo del eje real negativo, lo que es más eficiente para problemas amortiguados naturalmente. Los dos nuevos resolvedores vienen con lo último en adaptividad a través de una estrategia de control PI, detección de rigidez y una técnica novedosa para determinar el paso temporal inicial.

Puede utilizar los nuevos resolvedores RK desde el nodo estándar Time-Dependent Solver. Verá que el resolvedor Dormand-Prince 5 todavía está disponible.

Estudios FFT y resolvedores mejorados

COMSOL Multiphysics 5.2 aumenta en gran medida la funcionalidad de los estudios FFT (Fast Fourier Transform), que incluyen los resolvedores Time to Frequency FFT, Frequency to Time FFT y el correspondiente resolvedor FFT.

El reango de tiempos de entrada para el estudio Time to Frequency FFT (FFT forward) ahora se especifica con un tiempo de inicio y un tiempo final en lugar de una lista de tiempos. El número de soluciones de entrada interpoladas, N, se deriva a partir de la frecuencia de salida máxima especificada (el valor derivado de N se muestra en el registro log del resolvedor). Se dispone de dos variantes para el escalado de la solución: escalado discreto (sin escala) y escalado continuo (escalado por el paso de tiempo o frecuencia). Las selecciones adicionales para las funciones de ventanas incluyen la ventana Rectangular, Gausiana, Hamming, Hanning, Blackman y Tukey. Estas funciones están localizadas sobre la expresión From y las opciones Cut-off.

La opción de no almacenar frecuencias negativas para una entrada real en el caso de la Time to Frequency FFT (forward FFT) elimina información redundante en los datos de salida complejos para datos de entrada reales. En el caso del estudio de Frequency to Time FFT (FFT inversa), los datos de entrada para frecuencias dadas no negativas o no positivas es, por defecto, ampliada por frecuencias negativas o frecuencias positivas con valores de entrada complejos conjugados. Este valor por defecto puede cambiarse a nivel del resolvedor con la opción Extend input samples utilizando dos selecciones: Add complex conjuate pairs (por defecto) y Use original data. Extend input samples permite crear datos de salida reales para datos de entrada complejos, lo que básicamente recrea los datos eliminados por la opción de no almacenar frecuencias negativas para entradas reales para la Time to Frequency FFT.

La ventana de ajustes para el estudio Time to Frequency FFT.

Para la Frequency to Time FFT, existe un selector de solución Add stationary solucion para ampliar los datos de entrada para frecuencia 0. Esto es realizado por una solución estacionaria que es tomado como el dato para frecuencia 0, o añadido a los datos para frecuencia 0.

La lista de tiempos de salida para para la Frequency to Time FFT ahora se corresponde precisamente con el conjunto de valores de tiempos de salida calculados (p. ej. los valores de tiempo de salida especificados). El número de soluciones de salida puede ser diferente del número de soluciones de entrada. En comparación con versiones anteriores del software, ya no hay más corte o padding de la solución de salida para encontrar un periodo completo o tamaño de paso de salida artificial (revocando el tamaño especificado).

La opción de datos de entrada periódicos ya no está disponible al nivel de estudio. A nivel de resolvedor esta opción siempre está dispnible para las transformación directa e inversa si el selector de muestras de entrada Extendida está puesto para utilizar datos originales (la opción no por defecto). Si se marca datos de entrada Periódicos, el valor periódico ya no se añade más al final de los datos de salida, lo que creaba el mismo número de entradas y salidas en versiones anteriores de COMSOL Multiphysics.

El selector para el algoritmo de transformación para la transformación inversa (p. ej., Automatic, Fast Fourier transform, o Nonuniform Fourier transform) ya no está disponible. El algoritmo de la FFT solo se aplica para la transformación inversa si la lista de tiempos de salida es equidistante y el rango de tiempos de salida dados coincide con los datos de entrada. La funcioinalidad de los pasos de estudio de la FFT ahora se basan en la librería Intel® Math Kernel Library (MKL).

Visualización

Nuevas gráficos de anotaciones

Los gráficos de anotaciones, nuevos desde la versión COMSOL Multiphysics 5.2, ahora pueden ser utilizados para visualizar textos personalizados en gráficos 2D y 3D. Esta funcionalidad se encuentra bajo More Plots en la sección Add Plot de la cinta. Simplemente se define la localización y el texto para la anotación. El texto puede incluir los resultados de expresiones evaluadas escribiendo eval(expr). El software automáticamente grabará el valor y lo insertará en el texto.

Anotaciones utilizadas en un modelo de acústica de ua sala para etiquetar las posiciones de dos ocupantes de una casa.

Nuevo grupo de carta de Smith

COMSOL Multiphysics 5.2 contiene un nuevo grupo de carta de Smith, donde se pueden graficar datos de impedancia, admitancia y reflexión. Las cartas de Smith son útiles para relacionar parámetros S de valores complejos (coeficientes de reflexión) con la impedancia de entrada, o la admitancia de antenas, líneas de transmisión y otros componentes de redes.

Una carta de Smith en la aplicación de Biconical Frame Antenna, mostrando un parámetro S en una carta Smith.

Nueva funcionalidad de gráfico de banda de octava

Las herramientas de medida que muestran tanto la respuesta de nivel de presión sonora como los datos del material, como los coeficientes de absorción, a menudo se muestran en bandas de frecuencia así como en escalas en dB. Los nuevos gráficos de banda de octava se utilizan para representar resultados de simulación de la misma manera. El gráfico utiliza bandas de octava o de 1/3-octava para mostrar la escala de decibelios sobre el rango de frecuencias especificado.

Un gráfico de banda de octava en la aplicación Absorptive Muffler, que utiliza bandas de 1/3-octava para mostrar el campo de presión acústica tota.

5.1

NOVEDADES

Application Builder

Applicatin Builder

Application Builder permite a los ingenieros crear aplicaciones fáciles de utilizar basadas en sus simulaciones. El ingeniero que crea la aplicación personaliza la interfaz y controla las entradas y salidas que el usuario de la app tendrá acceso para manipular. Las Apps son construidas por los expertos que incluirán únicamente los parámetros relevantes al diseño de un proceso o dispositivo específico. Entonces la App pone a disposición del usuario los conocimientos del ingeniero de simulación a cualquiera que esté involucrado en los procesos de diseño y fabricación en todas las disciplinas de ingeniería de la organización. Dando la posibilidad a más gente para acceder a la simulación en una organización los diseños y procesos del producto pueden ser mejorados eficiente y efectivamente.

Dos herramientas son parte integral de Application Builder: el editor de formularios (Form Editor) y el editor de métodos (Method Editor). Form Editor es la plataforma para construir sus apps y permite la fácil creación de sus interfaces de usuario mediante funcionalidades de arrastrar y soltar. Methdo Editor se utiliza para ampliar las capacidades de simulación de la app proporcionando un entorno de programación para utilizar con código Java®. Juntos, los dos editores le permiten crear herramientas de simulación muy específicas y distribuirlas a sus colegas, clientes y otros colaboradores para obtener una aproximación más integrada a los flujos de trabajo de diseño y desarrollo de su organización.

La nueva App de antena de bocina circular corrugada es una de las 20 apps de demo incluidas en la Biblioteca de Aplicaciones, diponible para su estudio y edición.

Al utilizar el editor Form Editor en modo boceto, se arrastran y sueltan objetos de formulario para construir una interfaz de usuario personalizada.

El método mostrado, creado en el editor Method Editor, es esencialmente una serie de sentencias "if" que determinan si las entradas de geometría son válidas, y actualizan la geometría o alertan al usuario de valores de entrada incorrectos.

Apps de demostración

COMSOL viene con 20 apps que pueden abrirse e investigarse para saber cómo han sido creadas y pueden ser utilizada. Se incluyen:

Small Concert Hall Analyzer (Acoustics Module)
Biosensor Design (Chemical Reaction Engineering Module)
Transmission Line Calculator (AC/DC Module)
Corrugated Circular Horn Antenna Simulator (RF Module)
Plasmonic Wire Grating Analyzer (RF Module, Wave Optics Module)
Distributed Bragg Reflector (DBR) Filter (Ray Optics Module)
Concentric Tube Heat Exchanger Dimensioning Tool (Heat Transfer Module)
Heat Sink with Fins (Heat Transfer Module)
Red Blood Cell Separation (Microfluidics Module, Particle Tracing Module)
Ion Implanter Evaluator (Molecular Flow Module)
GEC CCP Reactor (Plasma Module)
Wavelength Tunable LED (Semiconductor Module)
Beam Subjected to Traveling Load (COMSOL Multiphysics)
Truck Mounted Crane Analyzer (Structural Mechanics Module, Multibody Dynamics Module)
Parameterized Concrete Beam (Structural Mechanics Module, Geomechanics Module)
Frame with Cutout Subjected to Random Load (Structural Mechanics Module, Fatigue Module)
Tubular Reactor (COMSOL Multiphysics)
Tuning Fork (COMSOL Multiphysics)
Li-Ion Battery Impedance (Batteries & Fuel Cells Module)
Gas Box (Pipe Flow Module)

Integración mejorada entre los constructores de modelos y aplicaciones

Las ventanas de escritorio del Form Editor, Method Editor y Application Builder se han fusionado. En el nuevo escritorio de Application Builder se puede trabajar con los formularios y los métodos de una forma sencilla en un único entorno integrado. Ahora se puede cambiar desde Model Builder a Application Builder con un solo clic. Además, los formatos de archivos .mph y .mphapp se han fusionado en un único formato de archivo .mph.

El constructor del modelo (Model Builder), con una sección de Aplicación en la pestaña Home de la cinta, conteniendo un botón para cambiar al Application Builder, además de tres funciones utilizadas habitualmente.

Después de hacer clic en el botón Application Builder, la ventana cambia a Application Builder con una interfaz de usuario que coincide con Model Builder.

Manejo de archivos más fácil

Los archivos ahora se pueden importar simplemente navegando por el árbol del modelo y no requieren declaraciones del archivo. Ahora podrá incrustar archivos en aplicaciones que corren, permitiendo empaquetar todo junto en un archivo .mph.

Ahora los archivos se pueden importar simplemente navegando el árbol del modelo y no requieren declaración.

Editor de formularios más potente

El Form Editor ahora permite copiar formularios y objetos de formularios entre dos sesiones diferentes de COMSOL Multiphysics. Se pueden configurar imágenes de fondo, cambiar el alineamiento del texto, modificar múltiples objetos del formulario al mismo tiempo, utilizar barras de herramientas de tabla personalizadas, y notas emergentes para más objetos de formulario, y mucho más.

El modo Grid Layout Mode tiene un conjunto de nuevas útiles funcionalidades para simplificar la creación y modificación de los diseños de formularios. La mejora en la interacción con las filas y las columnas le permite fácilmente realizar selecciones múltiples, copia y pega, duplicar y mover filas o columnas completas. Además puede atravesar y seleccionar celdas con las teclas de flechas, extraer partes de la rejilla en un nuevo subformulario, heredar los ajustes de la columna desde otros formularios y rápidamente cambiar el número de columnas o filas en la rejilla con el clic de un botón.

Cualquier área rectangular en un formulario puede convertirse en un subformulario con el clic de un ratón.

Mejoras en el generador de informes

El generador de informes (Report Generator) tiene muchas mejoras de usabilidad, incluyendo formato de números personalizado, alineación para tablas y la capacidad de seleccionar qué parámetros y variables deberían visualizarse en el informe.

LiveLink™ for Excel® en Aplicaciones

Con LiveLink™ for Excel® ahora se pueden leer y escribir archivos Excel® en apps. Esto no requiere que Excel® esté instalado en el ordenador que corre COMSOL Server™.

Envío de e-mail desde aplicaciones

Una serie de métodos permiten a una aplicación enviar emails con adjuntos, como por ejemplo cuando finaliza el cálculo. El usuario especifica la configuración del servidor de correo en la ventana de Preferencias de COMSOL Multiphysics o COMSOL Server.

Información de progreso detallada

Ahora puede personalizar la información de progreso y obtener un mayor control sobre los detalles del progreso incluyendo hasta dos niveles de barras de progreso. Escoja cuando incluir información del progreso del modelo y visualizar información de los mensajes de registro en los cuadros de diálogo de progreso o en objetos del formulario.

Un cuadro de diálogo de progreso con una barra de progeso de dos niveles y un registro de mensajes.

COMSOL Desktop

Abrir modelos y aplicaciones sin una licencia para los productos anexos

Cuando se abre un modelo o aplicación arbitrarios en la interfaz de usuario de COMSOL Multiphysics, ahora se puede navegar su contenido sin necesidad de tener las licencias para los productos anexos requeridos. Si se desea trabajar con el modelo, puede eliminar funcionalidades del modelo para las que no tenga licencia y trabajar con las funcionalidades pertenecientes a los productos de los que sí la tiene. También puede inspeccionar la aplicación o modelo y realizar postprocesado que solo requiera una licencia de COMSOL Multiphysics. Sin embargo, no se puede resolver el modelo sin las licencias requeridas. La nueva funcionalidad de error de licencia (License Error) le ayuda a identificar el/los producto/s requeridos para resolver el modelo en su estado original.

Un modelo tutorial de la librería de aplicaciones requiere uno de los productos anexos para correr el modelo con la condición de contorno especificada, tal y como se identifica en la funcionalidad de error de licencia (License Error).

Un modelo tutorial de la biblioteca de aplicaciones requiere uno de los productos anexos para correr el modelo con la condición de contorno especificada, tal y como se identifica en la funcionalidad de error de licencia (License Error).

Búsqueda de modelos y aplicaciones

Busque la aplicación en la que aparezca una cierta cadena de texto, o utilice una expresión regular. Esto puede ser utilizado para localizar donde se utiliza una variable o parámetro dado, por ejemplo, o para reemplazar esas ocurrencias cuando se renombran variables.

El nuevo cuadro de diálogo Find permite encontrar palabras clave en el constructor del modelo.

Tablas: Ordenar haciendo clic en la cabecera de columna, crear barras de herramientas personalizadas

Ahora las tablas se pueden ordenar haciendo clic sobre la cabecera de una columna. Esto incluye tablas para parámetros y variables así como tablas definidas por el usuario en las aplicaciones.

Malla y geometría

Geometría

Librerías de elementos

Un elemento o parte (part) es una geometría parametrizada que se define por un número de parámetros de entrada. Anteriormente se conocían como subsecuencias de geometría. El uso de las partes es muy útil para un rápido modelado de funcionalidades geométricas estándar donde el control sobre sus parámetros geométricos puede utilizarse en otras operaciones, como en los barridos paramétricos. Ahora los siguientes módulos tienen una librería de partes (Part Library) que contiene componentes geométricos preparados para ser utilizados que son comunes en sus respectivos campos:

Microfluidics Module: canales 2D y 3D.
Mixe Module: tanques y bombas 3D.
Ray Optics Module: lentes, espejos y prismas 2D y 3D.
Structural Mechanics Module: sección cruzada viga 2D, tornillos 3D.

Utilizando los elementos comunes, se ahorra mucho modelado geométrico. Se pueden añadir instancias de estos elementos al modelo o aplicación a partir del navegador de la librería de elementos o partes. Cada instancia de una parte puede tener diferentes valores para los parámetros de entrada y se les puede posicionar de forma relativa a otros objetos geométricos en el modelo. También puede crear sus propias librerías de partes.

Nota: Las partes o elementos (parts) se llamaban subsecuencias geométricas (geometry subsequences) en la versión 5.0.

Cuando cree su propio elemento, tendrá acceso a un nuevo ajuste para una verificación del parámetro (Parameter Check). Este correrá un chequeo de los parámetros de sus elementos y visualizará un mensaje de error si los parámetros de entrada están fuera de ciertas condiciones predeterminadas, como la cabeza de un tornillo requerida menor que su longitud.

Ejemplo de selección de un tornillo parametrizado de la librería de elementos del módulo de mecánica de estructuras.

Malla

Copiar una malla a un componente de una dimensión espacial superior

Utilizando la operación de copia (Copy), ahora es posible copiar una malla a un modelo en una dimensión espacial superior. Por ejemplo, puede copiar la malla de una geometría 2D a una cara plana en 3D, y entonces barrer esa malla a través de la geometría para crear una malla 3D.

En versiones anteriores de COMSOL Multiphysics tenía que añadir la malla de la capa del contorno a la malla de barrido 3D. Esta aproximación todavía funciona, pero la nueva aproximación ofrece más control sobre la generación de la malla de la capa de contorno.

Ejemplo de construcción de una malla de capa de contorno de barrido: Paso 1 - Añadir un componente 2D y utilizar la operación de Sección Cruzada para crear una geometría 2D desde las caras planas de la geometría 3D definiendo la fuente del barrido. Paso 2 - Construir una malla de capa de contorno para esta geometría 2D. Paso 3 - Utilizar la operación Copy para copiar la malla de capa de contorno 2D a las caras fuente de la geometría 3D. Paso 4 - Construir la malla de barrido utilizando la malla de capa de contorno de superficie copiada como fuente.

Nueva operación para detección de caras de mallas importadas

Una nueva operación, Detect Faces, permite añadir a una secuencia de mallado que se corresponda con una malla importada. Utilice esta operación para dividir automáticamente caras seleccionadas de una malla importada a lo largo de bordes pronunciados y contornos de regiones planas.

Funcionalidad mejorada para crear una geometría a partir de una malla

Cuando se crea una geometría desde una malla en 3D, COMSOL Multiphysics automáticamente simplifica la malla de superficie y elimina defectos en la malla antes de crear la geometría desde la malla adaptada resultante. Esto facilita crear también una geometría para las mallas de superficie de baja calidad, e incrementa el ratio de éxio de operaciones subsecuentes a la geometría generada, como operaciones booleanas y mallado. Puede sintonizar los ajustes para esta simplificación de malla en la ventana de ajustes del nodo Geometry>Import.


Un archivo de mallado STL de una vértebra espinal es importada en COMSOL Multiphysics donde es creada una geometría COMSOL, y entonces se crea una malla COMSOL utilizando las nuevas funcionalidades que simplifican y eliminan defectos. La malla original ha sido proporcionada gracias a la cortesía de Mark Yeoman, Continuum Blue Ltd., Ystrad Mynach, UK.

Selecciones de dominio y contorno correspondientes a Números ID de propiedades NASTRAN

Cuando se importa un archivo NASTRAN, existe un nuevo ajuste llamado crear selecciones (Create Selections) que se puede utilizar para generar selecciones automáticamente correspondientes a los números de propiedad ID de los elementos de dominio y contorno en el archivo. Estas selecciones se hacen disponibles para especificar entidades geométricas a través del componente, por ejemplo, en nodos de Material e interfaces físicas. También existe un nuevo ajuste: Permite división de cáscaras. Puede utilizar este ajuste para permitir al algoritmo de división de contornos dividir la entidades de contorno que sean definidas en los números de propiedad ID en el archivo, en piezas más pequeñas basadas en características geométricas en la malla, como aristas abruptas. Las dos opciones están seleccionadas por defecto.

Funciones y operadores

Operadores para máximo y mínimo sobre un tiempo

Los nuevos operadores timemax y timemin calculan el máximo o mínimo de una expresión en los pasos de un rango de tiempo. Los operadores también pueden evaluar el valor de tiempo para el que el máximo o mínimo se alcanza.

Operadores para acceder a cualquier solución

El nuevo operador withsol es una generalización de los operadores with y at, que posibilitan acceder a cualquier solución en el modelo. El operador puede utilizarse tanto durante la resolución como en los pasos de postprocesado.

Funciones aleatorias con distribución de probabilidad definida por una función de interpolación

La función Interpolation tiene dos nuevos ajustes: definir función primitiva y definir función aleatoria. La funcionalidad de definir función primitiva define una función primitiva de la función interpolación. La funcionalidad de definir función aleatoria define una función aleatoria que muestrea a partir de una distribución de probabilidad especificada por la función de interpolación.

Estudios y resolvedores

Resolvedor de descomposición de dominio libre de matriz

Una nueva opción de resolvedor permite realizar cálculos sin formar explícitamente la matriz del sistema global. Esto puede reducir los requisitos de memoria drásticamente para grandes simulaciones. La nueva opción Recompute and clear subdomain data está disponible para el resolvedor de descomposición de dominio y se puede combinar con cualquier resolvedor lineal disperso.

Utilizar el resolvedor de descomposición de dominio libre de matriz es particularmente útil en las simulaciones donde un resolvedor directo es la única opción debido a la estructura del problema. El solver de descomposición de dominio trabaja tanto en los cálculos con memoria compartida como con memoria distribuida. Para cálculos en clúster (memoria distribuida), la opción libre de matriz no es necesaria ya que cada nodo de cálculo almacena únicamente las matrices para un subconjunto de los dominios. Para un ordenador de memoria compartida, como un ordenador de estación de trabajo convencional, el nuevo resolvedor libre de matriz permite simulaciones mucho mayores para una memoria dad con un resolvedor directo.

Resolvedores ODE más rápidos y resolvedor de tiempo explícito Dormand-Prince 5 (Runge-Kutta 4/5)

Los algoritmos de paso temporal se han optimizado para resolver ODE y problemas de valor inicial de forma más eficiente. Cietas clases de problemas pueden resolverse un orden de magnitud más rápido. El nuevo resolvedor Dormand-Prince 5 es un resolvedor de paso a paso temporal con pasos temporales adaptativos, adecuado para sistema no rígidos de ecuaciones diferenciales ordinarias y problemas de valor inicial. Es similar al resolvedor Runge-Kutta 4 existente, pero con una nueva funcionalidad que decide y adapta el tamaño de los pasos temporales automáticamente. El resolvedor tiene un algoritmo de detección de rigidez y, si el problema es considerado rígido, el resolvedor para e informa al usuario que entonces podrá cambiar a un resolvedor más adecuado.

El tutorial Lorenz Attractor se resuelve muchas veces más rápido con los algoritmos de paso temporal optimizados y el nuevo resolvedor Dormand-Prince 5.

Estimador de error orientado a objetivo

Para estudios estacionarios y de frecuencia, ahora se dispone de una herramienta de precisión llamada Goal-oriented error estimation. La herramienta de precisión implementa el método residual de doble peso donde se calcula un estimador del error respecto a un funcional objetivo dado. El estimador del error se calcula como la suma de contribuciones de elementos individuales de malla. Para cada elemento de malla, la contribución se divide entre las ecuaciones y es un producto de un residual y pesos duales. Las contribuciones del error pueden ser visualizadas. El estimador de error global y los de las sumas de error de las componentes también están disponibles.

Monitorización de progreso mejorada

La vista del progreso en la barra de tareas de COMSOL Desktop ahora muestra el progreso de todos los cálculos. Por ejemplo, cuando una secuencia del resolvedor con varios pasos de estudio está en ejecución, se muestra el progreso para toda la secuencia de operaciones. Esta mejora también aplica a las operaciones de geometría, malla y postprocesado. Posándose sobre la barra de progreso una nota emergente muestra la operación actual.

Visualización

Nuevos conjuntos de datos que simplifican la evaluación y graficado del campo lejano fuera de la malla de cálculo

Los conjuntos de datos de curva parametrizada y superficie parametrizada ahora soportan evaluación donde no existe malla de dominio seleccionando el cuadro de chequeo Only evaluate globally defined expressions. De esta manera, las variables de campo lejano se pueden evaluar fuera de la malla en una superficie o curva parametrizada predefinida. La nueva funcionalidad de Grid Data Sets puede ser utilizada para dibujar la solución de campo lejano fuera del dominio computacional, en volúmenes o superficies. Se puede acceder a la resolución para esta rejilla a través de la ventana de ajustes de Grid 3D.

Con la versión 5.1, ahora se puede evaluar y visualizar expresiones variables espacialmente y campos fuera de la malla. Por ejemplo, los campos lejanos de ondas electromagnéticas o acústicas pueden evaluarse y visualizarse fuera de la malla en una superficie o curva parametrizada definida por el usuario. Para visualización a través de volúmenes se dispone de un nuevo conjunto de datos de Grid.

El campo de presión graficado fuera del dominio computacional (fuera de la malla) en el ejemplo Piezoelectric Tonpilz Transducer utilizando el conjunto de datos Grid 3D y la funcionalidad de cálculo de campo lejano. El postprocesado en el transductor se grafica en la malla del modelo, mientras que el postprocesado en el campo lejano se dibuja en una rejilla rectangular simple e invisible en el espacio que abarca al transductor.

Gráficos de trayectorias de puntos

Ahora es posible graficar la trayectoria de puntos geométricos o puntos de corte utilizando la opción Point Trajectories en los subnodos 3D Plot Group y 2D Plot Group. Este nuevo tipo de gráfico es particularmente útil para simulaciones que utilicen el Multibody Dynamics Module y se utiliza en varios de los modelos tutoriales asociados.

Ejemplo de la funcionalidad de gráfico de trayectoria de puntos en un modelo de un giróscopo.

Visualización de celdas unidad como arrays

Se ha introducido un nuevo conjunto de datos para crear arrays de datos que fácilmente puede ser utilizado para graficar soluciones periódicas. Los conjuntos de datos array son particularmente útiles para simulaciones de ondas periódicas com en acústica, mecánica de estructuras y electromagnetismo. Estos conjuntos de datos de array pueden, por ejemplo, ser utilizados para visualizar soluciones desde modelos que utilicen la condición de contorno periódica de Floquet.

La presión total visualizada en el tutorial Porous Absorber utilizando el nuevo conjunto de datos Array 2D.

Evaluación matriz de punto

La nueva funcionalidad Point Matrix Evaluation, un subnodo de la funcionalidad de valores derivados, facilita evaluar un vector, matriz o tensor en uno o más puntos. Esta funcionalidad, por ejemplo, permite la adecuada visualización de valores de tensores en un punto, que es de particular utilidad para modelar dispositivos piezoeléctricos. Estos definen las propiedades del material tensor tanto en el sistema de coordenadas global como local.

Conjunto de datos de integral en el tiempo y de media temporal

Como los nombres sugieren, esta funcionalidad facilita calcular integrales y medias en el tiempo.

Elipses de polarización

Dibuja elipses de polarización de trayectorias de rayos y partículas para visualizar cómo cambia la polarización.

5.0

NOVEDADES

La nueva versión de COMSOL Multiphysics^® introduce nuevas funcionalidades y productos entre los que se incluye el Application Builder que promete revolucionar la simulación tal y como la conocemos.

COMSOL Multiphysics^®

Application Builder para crear aplicaciones especializadas desde modelos de COMSOL para ser utilizados por los ingenieros y diseñadores de toda la organización
Gran expansión del rango de acoplamientos multifísicos predefinidos
Nuevo algoritmo resolvedor para mallado rápido y simulación de montajes CAD complejos donde se permitan mallas no conformes con nodos colgantes
Soporte para simulaciones multiescala utilizando dimensiones extra
Crea geometrías desde mallas importadas y entonces editar éstas utilizando operaciones sólidas

Interfaz y multipropósito

Nuevo módulo Design Module que amplía el conjunto de herramientas disponible para operaciones CAD para incluir: loft, empalme, chaflán, superficie media y espesar
Nuevo módulo LiveLink^™ for Revit^®, que permite a los usuarios de COMSOL Multiphysics^® enlazar con el software de modelado de información de construcción, Autodesk^® Revit^®
Optimización multianálisis utilizando combinación de diferentes tipos de estudio
Acumulación de partículas, erosión y grabado, ahora pueden simularse en el módulo Particle Tracing Module

Eléctrico

Nuevo módulo Ray Optics Module que trata las ondas electromagnéticas como rayos en sistemas donde la longitud de onda es mucho menor que la geometría en la que se encuentra
Mallado con un clic controlado por frecuencia y material para configurar elementos finitos, capas perfectamente adaptadas (PML) y condiciones periódicas
Nuevas interfaces para simulaciones de descarga de equilibrio en el módulo de plasma
Simulaciones optoelectrónicas con el módulo de semiconductores y el de ondas ópticas

Mecánica

Dos nuevos métodos, en el módulo de acústica, para modelar acústica de alta frecuencia o geométrica: Acústica de rayos y difusión acústica
Soporte para modelado de capas finas, películas finas, barras y fracturas que no gravan los recursos computacionales en el módulo de transferencia de calor
Modela vigas geométricamente no lineales, materiales elásticos no lineales y elasticidad en juntas utilizando productos basados en mecánica de estructuras

Fluidos y química

Nuevos modelos algebraicos de turbulencia para simulaciones más rápidas: Algebraic yPlus y L-VEL
Soporte para turbulencia en rejillas y ventiladores
Interfaz Reactive Pellet Bed que utiliza la funcionalidad de dimensiones extra
Nueva interfaz química e interfaz de ingeniería de reacciones renovada

Application Builder

Guarda modelos como aplicaciones especializadas par su uso en toda la organización
Diseña aplicaciones utilizando herramientas del tipo arrastrar y soltar, en el editor de formularios (Form Editor), o por programación utilizando el editor de métodos (Method Editor)
Incluye funcionalidades específicas desde el modelo o introduce otras nuevas a través de programación utilizando el editor de métodos
Corre aplicaciones en COMSOL Multiphysics o en COMSOL Server (que se comercializará en breve) utilizando un cliente instalado o basado en la web.

Application Builder: Un análisis de fluidos y estructural de una panel de células solares. La aplicación permite al usuario cambiar los ajustes del viento y volver a resolver el modelo. Entonces, se pueden investigar algunas propiedades de dinámica de fluidos y estructurales.

Geometría y malla

Crea una geometría desde una malla importada:
Convierte una malla importada en un objeto geométrico. Utiliza operaciones sólidas sobre una malla importada de una pieza mecánica para usarla, por ejemplo, en simulaciones de flujo o electromagnéticas.
Llama a subsecuencias geométricas utilizando una subsecuencia enlazada:
Crea una librería de subsecuencias geométricas en un archivo .mph y enlaza a él desde un modelo. Útil para organizar objetos geométricos.
Uso más flexible de mallas importadas:
Un nueva operación de copia de malla permite copiar una malla desde una secuencia de mallado que pertenezca a un componente del modelo diferente.
Manejo más rápido de grandes matrices
Las operaciones sólidas rápidas permiten un modelado más fácil de dispositivos con matrices geométricas grandes, como pantallas táctiles y acelerómetros MEMS.

Estudios y resolvedores

Mejora drástica para la simulación de montajes CAD:
Un nuevo algoritmo de resolvedor permite un mallado extremadamente rápido y resolución de montajes CAD donde se permitan nodos colgantes y sea suficiente obtener respuestas aproximadas.
Extra dimensiones:
Añade dimensiones geométricas abstractas al modelo para simulaciones multiescala
Búsqueda en un intervalo para frecuencias propias:
Busca frecuencias propias dentro de un intervalo dado o región de valor complejo entrando el deseado número de frecuencias.
Materiales globales y enlaces de materiales:
Crea una librería de materiales que son comunes a los componentes de un modelo y enlaza a ellos con la nueva funcionalidad Material Link.
Barrido sobre conjuntos de materiales y funciones definidas por el usuario:
Utiliza la nueva funcionalidad Switch para definir barridos paramétricos sobre un conjunto discreto de materiales o funciones definidas por el usuario.
Soporte de unidades para barridos paramétricos:
Asociar una unidad con un parámetro utilizado en un barrido paramétrico.
Mejora en el sondeo mientras se resuelve
Ahora, el uso de sondas para realizar seguimiento y graficar valores mientras se resuelve es más eficiente y añade menos sobrecarga computacional que en versiones anteriores.

Simulación de montajes CAD: Análisis vibracional de un montaje de ventilador. Las mallas no conformes con "nodos colgantes" utilizan mallas barridas en todos los dominios, dando como resultado una mezcla de elementos hexaédricos y prismas.

Resultados y visualización

Tabla de colores Espectro:
La tabla de colores Espectro incluye violeta y matices más ricos del verde para replicar de forma mas fidedigna la percepción humana de la luz visible.
Control mejorado de la relación de aspecto
Puede seleccionar entre las opciones, no ver escala, escalado de vista automático y escalado manual, donde se puede ajustar manualmente los factores de escala de la vista en las direcciones x, y y z.
Gráfico de tubos de niveles:
Puede dibujar líneas de nivel como tubos de forma similar a la funcionalidad actual para las líneas de corriente o streamlines.
Preprocesado de gráficos de tablas y gráficos de superficie de tablas:
Los valores de datos x, y, z pueden escalarse y trasladarse para que se ajusten mejor a valores de otros conjuntos de datos.
Copia y pega de columnas y celdas de tablas
En las tablas, se puede seleccionar una columna y hacer clic con el botón derecho para copiar esa columna, con o sin su cabecera, al portapapeles. También se puede seleccionar y copiar el contenido de una única celda de la tabla.
Editar las cabeceras de la tabla:
Ahora se pueden editar la cabeceras de la tabla. Cuando se importa una tabla de un archivo, las cabeceras se cogen de la última fila de comentarios que precede a los datos.

Tabla de colores de espectro: La nueva tabla de colores Espectro (abajo) en comparación con la tabla de color Arcoiris (arriba). La nueva tabla dá más énfasis en las partes violeta y verde del espectro, haciendo una representación más precisa de la percepción humana de longitudes de onda en el espectro visible.

Interfaces físicas

Se han puesto a disposición de los usuarios nuevos nodos multifísicos dedicados, en el árbol del modelo para permitir un control más fácil de los acoplamientos entre físicas individuales. Se incluyen los siguientes acoplamientos multifísicos:

Flujo no isotérmico incluyendo transferencia de calor conjugada (requiere el módulo CFD o Heat Transfer Module)
Interacción fluido-estructura para geometría fija (requiere Structural Mechanics o MEMS)
Acoplamiento semiconductor-ondas electromagnéticas para optoelectrónica (require Wave Optics y Semiconductor Module)
Fuente de calor de plasma (requiere Plasma Module)
Fuerza de Lorentz (requiere Plasma Module)
Componente de densidad de corriente estática (require Plasma Module)
Componente de densidad de corriente de inducción (requiere Plasma Module)
Efecto piezoeléctrico (require Structural Mechanics, MEMS o Acoustics)
Contorno acústico-estructural (requiere Acoustics Module)
Contorno termoacústico-estructural (requiere Acoustics Module)
Contorno aeroacústico-estructural (requiere Acoustics Module)
Contorno acústico-poroso para ondas poroelásticas (requiere Acoustics Module)
Contorno poroso-estructura para ondas poroelásticas (require Acoustics Module)
Acoplamiento de flujo potencial de fondo (requiere Acoustics Module)
Contorno acústico-termoacústico (requiere Acoustics Module)

Los nuevos nodos Multifísicos se unen a los que ya se habían incluido en versiones anteriores de COMSOL Multiphysics:

Calentamiento Joule con fuente de calor electromagnética
Calentamiento por inducción con fuente de calor electromagnética (requiere AC/DC)
Calentamiento por microondas con fuente de calor electromagnética (requiere RF)
Calentamiento laser con fuente de calor electromagnética (requiere Wave Optics)
Tensión térmica (require Structural Mechanics o MEMS)
Calentamiento Joule y expansión térmica (requiere Structural Mechanics o MEMS)
Efecto termoeléctrico (requiere Heat Transfer Module)

Nodos multifísicos dedicados: Modelo y aplicación de una intercambiador de calor de carcasa y tubo construido utilizando el nodo multifísico dedicado para Flujo No Isotérmico. Se ha desarrollado una aplicación desde el modelo que siempre resolverá este acoplamiento multifísico cuando se corra.

4.4

NOVEDADES

El software multifísico más potente incrementa su potencia todavía más. COMSOL Multiphysics versión 4.4 trae una nueva y más intuitiva interfaz COMSOL Desktop, una herramienta completamente nueva para configurar modelos multifísicos, más resolvedores potentes, búsqueda textual para variables, soluciones importantes a errores y mejoras para la experiencia del usuario.

COMSOL Multiphysics®

COMSOL Desktop® con cinta (ribbon)
El COMSOL Desktop® cuando corre sobre plataformas Windows® incluye el nuevo diseño de cinta (ribbon) para permitir un flujo de trabajo más eficiente. Con él se pueden encontrar más rápidamente las operaciones que se necesitan para configurar un modelo y correr las simulaciones.
Nuevo nodo multifísico
Un nodo completamente nuevo, Multiphysics node, en el árbol del modelo que permite configurar modelos multifísicos
- Combinar interfaces físicas para definir la multifísica deseada por el usuario
- Escoger entre acoplamientos multifísicos incluidos en el programa
- Ver cada interfaz física como un nodo separado en el árbol
Selección con un clic
Un nuevo método de selección planeo+clic acelera el proceso de modelado
Búsqueda textual para variables
La búsqueda autocompletada permite encontrar variables fácilmente para utilizarlas en los resultados en la versión Windows.
Subsecuencias geométricas
Las subsecuencias geométricas permiten el uso de primitivas geométricas definidas por el usuario
Sentencias If/Else
Las sentencias if/else pueden ser utilizadas en el árbol del modelo para la creación condicional de geometrías
Unidades de tiempo en resolvedores
Los estudios y resolvedores ahora pueden manejar unidades de tiempo
Exportación de archivos de malla NASTRAN®
Exporta mallas 2D y 3D al formato de archivo de malla NASTRAN®

Módulos eléctricos

AC/DC Module
Se ha incluido una librería de 165 materiales magnéticos no lineales en el módulo AC/DC Module.
RF Module
Permite simular componentes con puertos en los contornos interiores.
Wave Optics Module
Wave Optics Module ahora incluye dispersión con un campo de fondo gausiano y una nueva interfaz de calentamiento láser.
Semiconductor Module
Las heterouniones e ionización de impacto son sólo dos de las muchas actualizaciones del módulo de semiconductores.

Módulos mecánicos

Heat Transfer Module
Nuevas herramientas disponibles para cálculos rápidos de radiación en medios participativos, efecto termoeléctrico y calentamiento en tejidos biológicos.
Structural Mechanics Module
El módulo de mecánica estructural proporciona fácil acceso a fuerzas rotodinámicas, dispone de un nuevo método de sanción rápida para un contacto y acoplamientos sólido-cáscara actualizados.
Fatigue Module
Nuevos métodos de evaluación de la fatiga para analizar materiales no lineales incluyendo fatiga térmica.
Multibody Dynamics Module
La funcionalidad se ha ampliado con tres nuevos tipos de articulación y fricción en articulaciones.
Acustics Module
Corre simulaciones aeroacústicas basadas en las ecuaciones de Euler Linealizadas.

Módulos de fluidos

CFD Module
Modela la rugosidad de superficies de paredes en flujo turbulento y obtiene un aumento drástico de la conservación de masa y energía para flujo laminar.
Nuevo producto: Mixer Module
Mixer Module permite simular mezcladores por agitación y reactores.

Módulos multipropósito

Optimization Module
Optimization Module tiene un método adicional de gradiente libre (BOBYQA) para optimización dimensional y un método adicional basado en el gradiente (MMA) para optimización de la topología.
Particle Tracing Module
Los campos de partículas y las interacciones fluido-partícula ahora son simuladas de forma más hábil con un nuevo método más eficiente.

Módulos de interfaz

LiveLink™ for SolidWorks®
Ahora es posible sincronizar las selecciones definidas por el usuario.
LiveLink™ for Inventor®
Puede sincronizar selecciones de materiales y nombres de materiales entre COMSOL e Inventor®
ECAD Import Module
La importación del formato ODB++ permite simulaciones multifísicas para uno de los formatos más populares para diseños de circuitos impresos (PCB).

4.3b

NOVEDADES

Nuevos productos:

Multibody Dynamics Module
Analiza montajes de cuerpos rígidos y flexibles.
Wave Optics Module
Simula propagación de ondas electromagnéticas en grandes estructuras ópticas.
Molecular Flow Module
Flujo de gases enrarecidos para sistemas de vacío.
Semiconductor Module
Simulación de dispositivos semiconductores.
Electrochemistry Module
Modela aplicaciones de electrólisis, electrodiálisis y electroanálisis.

Novedades generales:

Fluidos:

Mecánica:

Eléctrico:

Química:

Múltiple propósito:

Malla y geometría

Planos de trabajo de modelado 2D desde cortes del CAD 3D

Ahora se pueden realizar rápidos estudios "qué pasaría si" en 2D sobre cortes de modelos CAD 3D. Se parte el modelo geométrico 3D con un plano de trabajo y se crea un modelo 2D separado sobre la geometría del corte resultante. Esta técnica de modelao puede ser utilizado para complementar simulaciones 3D realistas pero difíciles de calcular, mediante una o más simulaciones en intersecciones planares 2D. La comprensión del proceso que se desea modelar y de ciertos parámetros y ajustes del resolvedor pueden ser ajustados previamente a llevar a cabo la simulación 3D.

Una ventaja adicional es la explotación de la simetría rotacional para reducir el tiempo de simulación: En una geometría 3D que es rotacionalmente simétrica alrededor de un eje, fácilmente se puede aplicar un plano de trabajo desde el eje a la arista de la geometría y entonces realizar una simulación con simetría axial 2D. Relacionado con ésto existe una nueva utilidad para modelos con geometría axial: la parte de su geometría de sección cruzada 2D que tiene coordenadas con radio negativo ahora se elimina automáticamente antes del mallado. Otro ejemplo donde la herramienta de sección cruzada 2D es útil es para una geometría 3D que se construyó originalmente en un software CAD por extrusión, revolución o incrustación de un plano de trazado. Ahora se puede utilizar la funcionalidad de sección cruzada para recuperar la geometría del plano de trazado 2D original.

Automatización aumentada para mallado de barrido

El mallador de barrido ahora analiza automáticamente el modelo geométrico para minimizar el número de superficies fuente y destino que necesita ser definidas manualmente. Para ciertos tipos de modelos geométricos, ya no se requiere la intervención manual al crear un mallado de barrido.

Malla de barrido generada automáticamente del modelo de una tarjeta de circuito.

Visualización de la intersección en un plano de trabajo

Cuando se dibuja en un plano de trabajo, las intersecciones de todos los objetos 3D con el plano de trabajo pueden visualizarse como curvas azules. (En la versión 4.3a, también se podía ver o la proyección de las aristas 3D sobre el plano de trabajo, o las aristas 3D que caían en el plano de trabajo, pero no las intersecciones.)

Mensaje sobre el número de entidades geométricas

Cuando se construyen las funcionalidades Form Union y Form Assembly, se imprime un mensaje que contiene el número de objetos y entidades en la ventana de Mensajes. Esto puede utilizarse para detectar errores en la geometría, por ejemplo, cuando se crea un dominio delgado no deseado debido a desajustes entre objetos.

Resultados

Exportación STL de isosuperficie

Ahora se puede exportar información de la forma de la geometría como una malla de superficie triangular de un volumen 3D, superficie, corte, multicorte, isosuperficie o gráfico de campo lejano a un archivo STL. El archivo STL resultante es una malla de superficie y no una representación CAD verdadera, que puede ser utilizada con paquetes de software CAD dedicados para redibujar el modelo utilizando operaciones CAD de superficies y sólidos. La malla de superficie también puede utilizarse para simulaciones de cáscara (pero no de volúmenes sólidos) en COMSOL.

Un gráfico de isosuperficie exportada como una malla de superficie STL.

Funcionalidad de exportación de imágenes adicional

Ahora está soportada la exportación TIFF y GIF, además de los formatos BMP, JPEG y PNG. La calidad de las imágenes JPEG exportadas puede controlarse con un nuevo ajuste para la relación de compresión.

Expresiones de color para ID Plots

Previamente, los atributos de expresión de color podían únicamente ser añadidos a gráficos 2D y 3D. Ahora es posible añadir expresiones de color a los siguientes gráficos 1D: gráfico lineal, gráfico de punto y Global. Esto permite la visualización simultánea de dos cantidades en el mismo gráfico 1D.

Un modelo cinético de la reacción química de la ignición de compresión del metano. El eje y corresponde a la presión y el color superpuesto, con la leyenda de colores asociada, muestra la fracción molar de un producto derivado indeseado .

Longitud de arco inverso para gráficos lineales

La longitud del arco inverso puede ser el parámetro del eje x en los gráficos lineales. Esto facilita la producción de gráficos 1D con una dirección de la longitud de arco consistente para bucles circulares y curvas que consten de múltiples segmentos de curva.

Estudios y resolvedores

Tipo de estudio de sensibilidad

Un nuevo tipo de estudio permite una amplia variedad de análisis de sensibilidad de las relaciones entre variaciones en entrada a las variaciones en la salida de una simulación. En el tipo de estudio de sensibilidad se puede seleccionar los parámetros del modelo a utilizar como variables de sensibilidad. Por ejemplo, en una simulación mecánica se puede utilzar ésto para predecir qué efecto tiene que cambie un parámetro geométrico de una parte sobre su rigidez total.

Esto es conveniente si el modelo ya está parametrizado, dado que los parámetros son utilizados únicamente en los sitios donde COMSOL Multiphysics acepta una expresión que contenga las variables de campo dependientes. La sensibilidad de las dimensiones geométricas son manejadas a través de la interfaz de usuario de geometría deformada (Deformed Geometry) que deforma la malla de elementos finitos de fondo. Esta técnica también puede ser utilizada para determinar el impacto de los errores de post-producción en la operación de una pieza mecánica ya que la operación "Deformed Geometry" puede aplicarse al modelo CAD original incluso cuando se pierde la parametrización original. Se dispone de dos métodos de sensibilidad: Forward y Adjoint.

Análisis de sensibilidad de una pieza de montaje de mástil. Se predice la influencia de la variación de un parámetro geométrico sobre la rigidez total. Este tutorial está disponible en la biblioteca de modelos de COMSOL Multiphysics.

Actualización de la condición de parada

La funcionalidad de condición de parada (Stop Condition), que dispara la finalización de una simulación transitoria tiene importantes actualizaciones. Múltiples expresiones de parada y soporte para expresiones booleanas
La funcionalidad de condición de parada ahora soporta una tabla de múltiples expresiones de parada. Cada expresión puede ser evaluada para parar tanto en negativo (<0) o en verdadero (>=1), permitiendo expresiones booleanas. Además, se puede entrar una descripción definida por el usuario que es una salida para el log del resolvedor cuando sucede una parada.

Parada en un evento
En estudios dependientes del tiempo ahora se soporta la funcionalidad de condición de parada para parar con un evento implícito. Todos los eventos implícitos ene el modelo se muestran en la tabla y el usuario selecciona las que dispararán una parada.

Salida en una parada
El usuario ahora puede escoger tener los pasos del resolvedor antes y después de la parada como añadidas como soluciones. Para paradas de eventos, esto significa antes y después de la reinicialización.

Almacenamiento de la solución antes y después de eventos
En el bloque de salida del resolvedor dependiente del tiempo, el usuario ahora puede configurar la opción de almacenar soluciones adicionales antes y después de eventos (tanto si se configura para parar o no). Las soluciones almacenadas son las anteriores y posteriores a la reinicialización en el evento.

COMSOL Multiphysics

Sistemas de coordenadas para formas geométricas curvas

Una nueva herramienta para creación de sistemas de coordenadas automáticas facilita definir propiedades para materiales anisótropos que sigan formas geométricas curvas. La interfaz Curvilinear Coordinates permite escoger entre tres diferentes métodos que representan propiedades diferentes de sistemas de coordenadas calculadas: Método de difusión, método elástico y método de flujo. Se dispone de diversos métodos porque las diferentes disciplinas de la ingeniería tienen diferentes requerimientos y no existe una definición única de un sistema de coordenadas que siga una forma. Los nuevos Curvilinear Coordinate Systems pueden aplicarse en cualquier tipo de física que enfatice la conductividad térmica anisótropa en transferencia de calor, materiales ortotrópicos para mecánica de estructuras y medios anisótropos en electromagnetismo.

Sistema de coordenadas generado automáticamente en una geometría en forma de "s". Estos sistemas de coordenadas tienen importantes aplicaciones para definir materiales anisótropos en muchas disciplinas de la ingeniería.

Bloque de archivos

Con la versión 4.3b únicamente un usuario puede abrir y editar un archivo MPH al mismo tiempo. Si se intenta abrir un archivo MPH que ya está abierto en otro COMSOL Desktop, ese archivo MPH es bloqueado, y únicamente se puede abrir en modo de solo lectura. Esto significa que se puede editar el modelo pero no se puede guardar a menos que se haga con otro nombre. Cuando un archivo MPH es bloqueado, COMSOL crea un archivo bloqueado separado con el mismo nombre de fichero que el archivo MPH más la extensión .lock, almacenado en el mismo directorio que el archivo MPH bloqueado. Si un archivo bloqueado permanece después de que una sesión de COMSOL Desktop haya finalizado, el usuario puede resetear el bloqueo cuando abra el archivo haciendo clic en Reset Lock y Open.

Variables de curvatura

Ahora se dispone en todos los contornos de variables que evalúan las curvaturas principales y las direcciones de curvatura principal. Estas variables no solo se pueden utilizar para el postprocesado sino que pueden usarse como parte de expresiones matemáticas que definan materiales o condiciones de contorno. Las aplicaciones son numerosas y esta funcionalidad es importante para cualquier tipo de física que involucre dependencias sobre una curvatura.

Variables de curvatura principales utilizadas para la visualización y el modelado físico.

4.3a

NOVEDADES

La versión 4.3a de COMSOL Multiphysics incorpora nuevas potentes herramientas de simulación para diseñar y optimizar la próxima generación de innovaciones tecnológicas.

Mayores novedades en la versión 4.3a

LiveLink™ for Excel® Corre simulaciones de COMSOL desde Microsoft Excel.	Fatigue Module Fatiga mecánica basada en evaluaciones de esfuerzo y deformación.
ECAD Import Module Importa layouts de ECAD con nueva funcionalidad para filtrar con facilidad celdas, redes, y capas.	LiveLink™ for Solid Edge® Asociatividad bidireccional con Solid Edge.
Cloud Computing Cálculo en la nube con Amazon Elastic Compute Cloud™ (Amazon EC2™).	Optimización de parámetros Optimiza los diseños basados en las dimensiones de la geometría del modelo.
Resolvedores CFD eficientes Resolvedores optimizados para simulaciones de fluidos.	Cálculos rápidos sobre multinúcleo y clúster Cálculo paralelo acelerado para todos los usuarios.

Tabla de Contenidos

Nuevos Productos

LiveLink™ for Excel®
Corre simulaciones de COMSOL Multiphysics® directamente desde una hoja de cálculo con LiveLink™ for Excel®. Los parámetros y variables utilizados en COMSOL Multiphysics están disponibles instantáneamente en Microsoft® Excel y automáticamente sincronizados con un modelo físico
LiveLink for Excel permite un flujo de trabajo simplificado donde únicamente es necesario visualizar y editar los parámetros más importantes de la simulación. Las visualizaciones 3D interactivas son presentadas en un lienzo dedicado separado. Utilizando LiveLink for Excel se añade automáticamente a las cintas de Excel una pestaña COMSOL®tab para controlar la malla o correr una simulación. También se pueden importar/exportar ficheros de Excel para listas de parámetros y variables en el COMSOL Desktop GUI.

Aquí, LiveLink™ for Excel® es utilizado para la simulación parametrizada de la corriente directa de alta potencia de una busbar. Los parámetros que controlan las dimensiones geométricas así como la tensión aplicada son editados en una hoja de cálculo Excel y sincronizados con el modelo de COMSOL Multiphysics subyacente. En Excel se añade una pestaña de cinta dedicada para su fácil acceso a los parámetros, funciones, geometría, malla, resolvedores y resultados.

Fatigue Module
El módulo de Fatiga permite cálculos de vida de fatiga estructural desde el entorno de COMSOL Multiphysics. Se dispone tanto de los métodos de fatiga de ciclo bajo como ciclo alto, basados en esfuerzo y deformación, respectivamente.
Para la fatiga basada en esfuerzos, Fatigue Module proporciona los métodos de Findley, Matake y Normal Stress. Para la fatiga basada en deformaciones, los métodos disponibles son Smith-Watson-Topper, Wang-Brown y Fatemi-Socie. Fatigue Module dispone de la regla de neuber y el método de Hoffmann Seeger para una solución elastoplástica aproximada.
Además, la evaluación de fatiga elastoplástica completa está disponible al combinar el Fatigue Module cone el módulo Nonlinear Structural Materials Module. Los resultados incluyen visualización de la vida de la fatiga basada en el número de ciclos hasta el fallo así como el factor de uso de fatiga. Fatigue Module está disponible como un anexo al Structural Mechanics Module.

Análisis de fatiga elastoplástica de bajo ciclo (LCF) de una cilindro con un orificio. El último de los tres ciclos de carga se utiliza para el análisis de fatiga para estar seguro que el estado es representativo de cargas repetidas. En este tutorial se comparan tres diferentes modelos de fatiga.

ECAD Import Module
Ahora se pueden crear modelos de geometría 3D desde layouts ECAD utilizando el ECAD Import Module. Utilizando cualquiera de los formatos de archivos ODB++(X), GDS-II y NETEX-G, se puede seleccionar que subconjunto de celdas, redes y capas importar, editar grosores de capas, controlar la respresentación geométrica de cables de unión e incluir regiones dieléctricas seleccionadas.
El layout es automáticamente extrudido y convertido a un modelo CAD 3D para su uso en cualquier tipo de simulación de COMSOL Multiphysics con cualquier combinación de productos adicionales.

Extracción de la capacidad e inductancia para un modelo de transformador plano importado como un archivo ECAD. Este tipo de dispositivo se utiliza en fuentes de alimentación y convertidores CC/CA donde es crucial el diseño delgado de alta potencia. El layout completo, incluyendo la huella del transformador de núcleo de ferrita, se importa desde un archivo ODB++(X). ECAD Import Module es utilizado para leer el layout y automáticamente crear un modelo de geometría 3D del PCB (Printed Circuit Board) y el núcleo de ferrita.

LiveLink™ for Solid Edge®
LiveLink™ for Solid Edge® proporciona una integración perfecta del CAD y la simulación. Al establecer una conexión asociativa entre las dos aplicaciones, un cambio de una característica en el modelo CAD automáticamente actualiza la geometría en COMSOL Multiphysics, mientras se retienen los ajustes físicos. Todos los parámetros especificados en Solid Edge® pueden ser enlazados interactivamente con la geometría de la simulación. Esto permite simulaciones multifísicas que involucren barridos paramétricos y optimización de diseños directamente desde el programa CAD.
LiveLink™ for Solid Edge® incluye todas las funcionalidades de CAD Import Module. Esto permite importar y limpiar ficheros de la mayoría de paquetes CAD.

Una estructura de sistemas petrolíferos inmersa en agua marina es protegida por 52 ánodos de aluminio. Antes de desplegar los ánodos, se utiliza el Corrosion Module para optimizar sus posiciones para la mejor protección a la corrosión posible. Se visualiza el potencial del electrolito en la superficie de la estructura. El modelo geométrico en Solid Edge se sincroniza con COMSOL Multiphysics a través de LiveLink for Solid Edge.

Estudios y Resolvedores

Exportación de matrices del sistema de orden reducido
Cuando se utiliza el resolvedor Modal, ahora es posible exportar las matrices del sistema de orden reducido y los vectores, incluyendo la matriz de rigidez, la matriz de masa y el vector de carga. Bajo los valores derivados en los resultados se puede añadir un nodo de Matriz del Sistema donde especificar qué matriz calculada del sistema extraer y si se desea extraerlas utilizando un formato completo o disperso.

Importar matrices del sistema utilizando el API Java
La entrada de matrices del sistema generadas fuera del entorno de simulación de COMSOL Multiphysics es ahora posible utilizando un nuevo subnodo de Entrada de Matriz en un nodo del resolvedor. Se especifica que matrices del sistema y vectores deben de utilizar datos externos desde el API Java. El archivo Java del Modelo guardado contiene código del programa para entrar las matrices y vectores seleccionados.

Conseguir valores iniciales y calcular pasos de estudio seleccionados
Obtener valores iniciales ahora está disponible como una opción en el nivel de Estudio y para cada paso del estudio. Esto se puede utilizar para evaluar la solución y las variables utilizando variables iniciales. Además permite graficar y evaluar la solución y cualquier variable dependiente de la solución utilizando los valores iniciales como la solución. También se puede utilizar como una manera rápida para obtener acceso a las herramientas de visualización y postprocesado del nodo de Resultados.

Correr modelos en la nube
Ahora se pueden correr las simulaciones de COMSOL Multiphysics en la nube a través de Amazon Elastic Compute Cloud™ (Amazon EC2™). El cálculo en la nube (Cloud computing) se utiliza para acceder a ordenadores virtuales y clúster en el modo pago por uso. El cálculo en la nube está disponible en la versión 4.3a para cualquier usuario de COMSOL Multiphysics con una licencia de red flotante.
Corriendo COMSOL Multiphysics en la nube proporciona acceso a tres tipos de cálculos:

Cálculo multinúcleo en un único ordenador rápido virtual con gran cantidad de memoria.
Barrido de clúster para estudios paramétricos en paralelo.
Cálculo en clúster para grandes simulaciones en memoria distribuida.

El cálculo en la nube se ha hecho posible gracias a nuevas herramientas remotas y de acceso a la nube que minimizan la cantidad de datos transferidos cuando se sube o baja información del modelo desde o hacia la nube. Una nueva utilidad de marcación de vuelta se conecta con el gestor de licencia del usuario local -- utilizando las licencias de red flotante existentes del usuario. El cálculo en la nube está disponible desde el COMSOL Desktop GUI así como desde el modo batch.

Malla y geometría

Una geometría 2D utilizada para ilustrar la nueva herramienta para el refinamiento automático de malla de las esquinas reentrantes así como el mayado de capas de contorno en contornos interiores. Estas características también están disponibles en mallado 3D.

Ajustes de mallado a medida para CFD
La versión 4.3a introduce nuevas herramientas automáticas de mallado a medida para CFD. El refinamiento de esquinas automático encuentra todas las esquinas reentrantes en un grupo de contornos seleccionado por el usuario y aplica el refinamiento de la malla.
Ahora se aplican accesorios en las esquinas escarpadas para crear una malla en la capa del contorno. Esta funcionalidad está integrada con el resolvedor multigrid geométrico por defecto para CFD y es robusto y preciso para modelos geométricos grandes.
Los contornos interiores a menudo se utilizan para representar objetos muy finos como membranas o cáscaras. El mallado de la capa de contorno ahora también está disponible en contornos interiores para estos casos.

Una malla de capa de contorno en 3D con refinamiento automático de esquina y la nueva manipulación de los perfiles abruptos.

Herramientas de selección de malla para mallas importadas
Existen herramientas adicionales disponibles para selección de mallas utilizadas para subdividir una malla importada. Una malla que no se creó con el generador de mallas nativo de COMSOL, sino que se importó desde otro software, puede no disponer de la partición de dominios y contornos deseados. COMSOL Multiphysics dispone de una serie de operaciones de selección que permite agrupar elementos de malla existentes y facilita asignar condiciones de contorno y propiedades de material cuando se desee.
Se ha añadido una herramienta de selección que permite utilizar las coordenadas x,y y z en una expresión lógica como (y<-40)&&(z>2.5) para particionar una malla importada en nuevos dominios o contornos. Las selecciones basadas en coordenadas "Ball and Box", previamente disponibles, ahora proporcionan información visual en la forma de un gráfico wireframe que representa el tamaño y la posición del "Ball and Box", respectivamente.

La partición de una malla basada en una expresión lógica en términos de las variables coordenadas x, y y z.

Herramientas de selección de geometría
Se pueden seleccionar todos los contornos y aristas adyacentes en un modelo de geometría con una tangente continua utilizando la en las funcionalidades de selección Explicit, Ball, Box, y Cylinder. Solo seleccionando una simple cara, la selección se propaga a todos los contornos adyacentes con una tangente continua dentro de una tolerancia angular definida por el usuario.
La nueva selección de cilindro posibilita utilizar un cilindro basado en coordinadas para seleccionar objetos en una geometría. Este tipo de selección es similar a la funcionalidad de selección Box and Ball y puede simplificar la selección de entidades geométricas en las geometrías adecuadas.

La selección de contornos en modelos de geometría como en este escape múltiple es mucho más fácil gracias a la nueva selección de tangente continua.

Importación de gráficos de niveles para utilizar en modelado geométrico
La funcionalidad de curva de interpolación ahora puede leer las coordenadas de curvas desde un archivo en el formato de datos "Sectionwise" además del formato de datos de hoja de cálculo. También se pueden especificar las curvas como vectores de coordenadas x, y y z. Esto posibilita exportar gráficos de niveles de una solución o expresión matemática en el formato de datos "Sectionwise", lo que a su vez les permite ser importados y reutilizados como una curva de interpolacíon en un modelo geométrico. De esta manera los gráficos de cuvas de nivel pueden ser utilizados para crear curvas en 2D, o extrudirlas, revolverlas o barrerlas a superficies en 3D.

Una línea de contorno isotérmica es exportada y entonces importada como una curva de interpolación, extrudida y utilizada para particionar esta geometría de un transistor de potencia en un circuito impreso.

Cálculos rápidos sobre multinúcleo y clúster

Cálculo paralelo rápido
La versión 4.3a ofrece cálculo en paralelo más eficiente tanto para sistemas distribuidos como multinúcleo/memoria compartida.
Para cálculo multinúcleo, se ha mejorado en gran medida la manipulación de las restricciones en las condiciones de contorno. Esto incluye aceleración en el cálculo de condiciones de contorno como temperaturas fijas, potencial eléctrico y desplazamiento para la mayoría de las físicas. Los nuevos algoritmos de eliminación de restricciones son el factor principal para este incremento del rendimiento.
Para cálculo distribuido, el resolvedor ha sido optimizado mediante la introducción de un algoritmo de reordenación de una matriz dispersa muy eficiente para los resolvedores directos. Además, la comunicación para datos matriz-vector se han optimizado.

Intel® Concurrency Checker es utilizado para evaluar una simulación de COMSOL Multiphysics en un procesador multinúcleo de Intel.

Resultados y visualización

Novedades en visualización y animaciones
Una nueva opción de fondo transparente para imágenes exportadas en formato PNG facilita integrar las imágenes de COMSOL en documentos y combinarlas con otros gráficos.
El posicionamiento y visualización de etiquetas en los ejes x- e y- logarítmicos han sido mejorados. El posicionamiento de leyendas ahora también viene con la opción Middle Left y Middle Right.
Los ajustes por defecto en las animaciones se han mejorado con mejor soporte para la animación de soluciones paramétricas para especificar el número de imágenes en la película generada.

La nueva opción de fondo transparente para exportación de imágenes facilita la rápida combinación de visualizaciones en documentos. Los gráficos muestran una simulación microfluídica.

REQUISITOS

Consulte los requisitos de la versión 4.3a aquí

4.3

NOVEDADES

La versión 4.3 de COMSOL Multiphysics establece a COMSOL como el innovador líder en simulación multifísica para aplicaciones eléctricas, mecánicas, fluídicas y químicas.

Mayores novedades en la versión 4.3

Nonlinear Structural Materials Module Anexo de modelado de materiales no lineales para los módulos de mecánica de estructuras y MEMS.	Nuevo resolvedor no lineal Nuevo resolvedor Double Dogleg para simulaciones altamente no lineales y contacto mecánico.
Pipe Flow Module Flujo fluídico, transferencia de calor y masa, transitorios hidráulicos y acústica en tuberías y redes de canales.	Maquinaria eléctrica rotatoria y excitación de bobinas automática Extiende las capacidades de simulación para motores 3D, generadores y bobinas de formas arbitrarias.
Corrosion Module Simulaciones de corrosión y protección contra la corrosión basada en principios electroquímicos.	Mezcla turbulenta La mezcla turbulenta ahora está disponible en el módulo CFD para simulaciones de transporte de masa.
Selecciones de malla Crea nuevos contornos y dominios para mallas importadas.	Irradiación solar Entra datos de latitud, longitud, fecha y hora para configurar automáticamente propiedades de irradiación solar con el módulo de transferencia de calor.
Mallado rápido para CAD Mallado más rápido para ficheros CAD importados y los productos LiveLink para CAD.	Gráficos rápidos de campo lejano Gráficos de campo lejano rápidos en 2D y 3D con los módulos de RF y acústica.

Nuevos Productos

Pipe Flow Module El Pipe Flow Module se utiliza para simulaciones de flujo de fluido, transferencia de masa y calor, transitorios hidráulicos, y acústica en tuberías y redes de canales. Las simulaciones de flujo de tuberías dan la velocidad, variaciones de presión y temperatura a lo largo de tuberías y canales. El módulo es apropiado para tuberías y canales que tienen longitudes suficientemente grandes para que el flujo en ellos se pueda considerar que está completamente desarrollado y representado mediante una aproximación 1D. El módulo puede ser utilizado para diseñar y optimizar sistemas de refrigeración complejos en turbinas, sistemas de ventilación en edificios, sistemas de tuberías en procesos químicos y líneas de tuberías en la industria petrolífera y de gas. Las interfaces de usuario para los componentes de tuberías como recodos, válvulas, uniones en T, contracciones/expansiones y bombas están disponibles, mientras que también se incluye uno para simulaciones de golpe de ariete.	Nonlinear Structural Materials Module Nonlinear Structural Materials Module complementa las funcionalidades de los módulos de mecánica estructural y de MEMS añadiendo modelos de materiales no lineales. Cuando las deformaciones estructurales se hacen muy grandes, ciertas no linealidades en las propiedades del material fuerzan al usuario a abandonar los modelos de materiales lineales. Esta situación también ocurre en algunas condiciones de operación, como por ejemplo a altas temperaturas. El módulo Nonlinear Structural Materials añade modelos de materiales elastoplásticos, viscoplásticos, con deformación por fluencia lenta e hiperelásticos. Los modelos de materiales definidos por el usuario basados en invariantes de tensión, reglas de flujo y leyes de deformación por fluencia lenta se pueden crear fácilmente directamente en la interfaz de usuario tomando como punto de partida las leyes constitutivas incluidas.
Las charcas y los lagos pueden servir como depósitos térmicos en aplicaciones de calentamiento geotérmico. En este ejemplo, el fluido circula bajo el agua a través de tuberías de polietileno en un sistema cerrado. Se mide el perfil de la temperatura en los sistemas así como la pérdida de presión.	En este clásico modelo de referencia, una barra circular se somete a un test de tensión uniaxial que resulta en grandes deformaciones. La barra experimenta pellizcos de gran escala y deformación plástica a lo largo de la región de sección cruzada central. Esta simulación es posible gracias a la opción de plasticidad de gran tensión disponible en el Nonlinear Structural Materials Module y el nuevo y muy potente resolvedor Double Dogleg.
Corrosion Module El módulo de corrosión permite a los ingenieros simular la electroquímica de la corrosión y la protección contra la corrosión de estructuras metálicas. Los modelos 1D, 2D y 3D se configuran para incluir la corrosión relevante y otras reacciones dentro del electrolito y en la interfaz de la superficie del metal utilizando una serie de interfaces de usuario predefinido. Estos se resuelven mientras se considera el transporte de iones y de especies neutras en la solución, la conducción de corriente en la estructura del metal, y otros fenómenos como flujo de fluidos y transferencia de calor.	Una estructura de una instalación petrolífera inmersa en el mar está protegida por 52 ánodos de aluminio sacrificiales. Antes de instalar los ánodos, se utiliza el módulo de corrosión para optimizar sus posiciones para obtener la mejor protección contra la corrosión posible. Se visualiza el potencial del electrolito en la superficie de la estructura.

Malla y geometría

Selecciones de malla para crear nuevos contornos y dominios Las selecciones de malla ahora están disponibles para subdividir una malla importada. Una malla que no fue creada con el generador de malla nativo de COMSOL sino que se importó de otro software puede no tener el dominio y la partición de contornos deseados. Las nuevas operaciones Ball, Box, Join Entities, Delete Entities y Create Vertex permiten agrupar elementos de malla existentes y facilitar la asignación de condiciones de contorno y propiedades de materiales cuando se desee.	Extrusión, revolución y barrido directamente en 3D Se puede extrudir, revolver o barrer caras planas directamente en una geometría 3D sin definir previamente un plano de trabajo. Para la operación de revolución, el eje de rotación se puede especificar directamente en 3D o en un sistema de coordenadas local definido por la cara plana. Los barridos ahora se pueden hacer a lo largo de una secuencia de aristas de una geometría ya existente, así como a lo largo de curvas paramétricas.
Se importa una malla heredada sin una geometría CAD asociada. Los elementos de la malla en el contorno son agrupados de forma que no es adecuada para el análisis deseado. Se aplicará una condición de contorno a un aro anular. Todavía solo es posible seleccionar medio anillo ya que la otra mitad está agrupada con otros elementos del contorno. Las nuevas operaciones de selección de malla son utilizadas para formar la otra mitad del anillo. Una condición de contorno ahora puede ser asignada al anillo.
	Eficiencia cuando se trabaja con grandes modelos Se puede deshabilitar la reconstrucción automática de las secuencias de geometrías, en Preferencias, lo que permitirá modificar los ajustes Físicos sin tener que esperar a que se reconstruya la geometría. Esto hace que el trabajo con modelos grandes sea más rápido. En este caso, la asociatividad geométrica completa automáticamente mapea los ajustes de materiales y condiciones de contorno a la nueva geometría al mismo tiempo que la creación de la malla.
	Mallado utilizando operaciones virtuales Las operaciones virtuales se añadieron en la versión 4.2. Permiten simplificar un modelo CAD sin tener que cambiar la curvatura o topología de la superficie subyacente. Al aplicar las operaciones virtuales se produce una malla mucho más útil que representa con precisión la forma de la superficie sin añadir demasiados elementos. La versión 4.3 añade al conjunto de operaciones virtuales para la modificación de la geometría las nuevas operaciones de ignorar caras y formar dominios compuestos. Además de para 3D, las operaciones virtuales ahora también están disponibles para el modelado 2D. Ahora se dispone de operaciones virtuales adicionales para control local sobre la densidad de la malla. Las nuevas operaciones de control de malla para Vértices, Aristas, Caras y Dominios posibilitan añadir características geométricas exclusivamente para el propósito de controlar el tamaño de malla local. Los objetos geométricos utilizados para control de malla no afectan la subdivisión subyacente de aristas, caras y dominios. Las operaciones virtuales para control de malla son particularmente importantes en las simulaciones de CFD donde las regiones de cambios rápidos conocidas o gradientes abruptos pueden ser mallados con una mayor densidad de elementos.
Exportación de ficheros STL Ahora se pueden exportar geometrías, mallas y mallas deformadas al formato de ficheros STL (Standard Tessellation Language, extensión de ficheros .stl). El formato representa una geometría con una malla de superficie triangular y se utilizó originalmente para impresión estereolitográfica 3D, pero ahora está soportado por muchos paquetes de CAD para importación/exportación estandarizada de ficheros con datos de geometría triangularizados. Esta versión de COMSOL Multiphysics y las anteriores también permiten la exportación de geometrías en los formatos .x_t y .x_b de Parasolid.

Estudios y resolvedores

Nuevo resolvedor no lineal
El nuevo resolvedor Double Dogleg esta dirigido a una gran clase de simulaciones altamente no lineales y complementa a un resolvedor Newton anterior. Como siempre en COMSOL, si se detecta una no linealidad en un modelo, automáticamente se arranca un resolvedor no lineal.
El resolvedor Double Dogleg puede describirse como un resolvedor de región de Confianza y es una sofisticada combinación de los métodos Newton-Raphson y del gradiente. Este nuevo resolvedor es el resolvedor por defecto para contactos mecánicos en los módulos de Mecánica de Estructuras y MEMS, y está disponible como una opción para cualquier otro tipo de simulación.

Barrido clúster y barrido por lotes
Las nuevas interfaces de barrido clúster y por lotes permiten definir con facilidad barridos paramétricos paralelos e independientes, masivos. Se puede arrancar, parar y reiniciar tareas para combinaciones de parámetros individuales así como para acceder a resultados de barridos paramétricos antes de que todo el barrido se haya completado. Para los usuarios de licencias en red flotante, la opción de barrido clúster ofrece una transferencia de información optimizada entre un cliente COMSOL y un servidor COMSOL. Esto permite realizar tareas que corran en un cluster remoto sobre una red de área local con ancho de banda limitado o conexiones de internet. Para los usuarios de una licencia CPU o Named Single User License, la opción de barrido por lotes (Batch Sweep) está disponible para ordenadores de memoria compartida multi-núcleo.

Nueva interfaz de usuario de barrido de múltiples parámetros
Una nueva interfaz de usuario para los barridos paramétricos con múltiples parámetros permite especificar fácilmente barridos sobre uno, dos o más parámetros. Seleccione entre barridos para todas las combinaciones de los parámetros dados o únicamente un subconjunto especificado de combinaciones. Para ver los resultados y la visualización, selecciónelos directamente desde una lista desplegable para cada parámetro o combinación de parámetros.

Control del árbol de físicas por paso de estudio
Una nueva herramienta de pasos de estudio permite modificar el árbol de Físicas y variables para cada estudio. Se puede deshabilitar o habilitar configuraciones físicas por estudio para crear una secuencia de análisis particularizada. Los resultados de un paso de Estudio pueden ser utilizados como entrada para el siguiente, donde cada paso de Estudio puede correr una versión ligeramente diferente del mismo modelo.

Resultados y visualización

El generador de informes guarda en formato Microsoft©right; Word
Los informes ahora se pueden salvar en ficheros .docx para utilizarlos con Microsoft©right; Word, además del formato HTML ya disponible. Están soportadas las versiones Word de Office 2007 y 2010. Los informes ahora se pueden aumentar, desde dentro de COMSOL, con segmentos de texto que incluyan texto formateado utilizando formatos de caracteres especiales para etiquetas de interfaz de usuario, negrita (bold), énfasis, segmentos de código, variables de ecuación, constantes, subíndices, y superíndices. También se soportan letras griegas y líneas. Un nuevo nodo de Ecuación soporta la creación de ecuaciones particularizadas mediante el uso de comandos LaTeX o importando una imagen.

Visualización bajo demanda
Se puede deshabilitar la actualización Automática de gráficos, en Preferencias, lo que permite cargar y manipular modelos grandes sin tener que esperar a que las visualizaciones se rendericen durante el flujo de trabajo. Esto acelera y facilita el trabajo con modelos grandes. Entonces la visualización de cada grupo de gráficos se dispara manualmente simplemente mediante el clic de un botón de gráfico.

Nuevas herramientas de visualización y resultados
Entre las nuevas herramientas de visualización y resultados están los gráficos de campo lejano rápidos en 2D y 3D para el módulo RF y el de acústica. Los gráficos de cola de cometa para el Particle Tracing Module permiten la visualización simultánea de posición y velocidad de las partículas.

La simulación de trazado de partículas de un mezclador visualizada con el nuevo gráfico de cola de cometa.

Control de Física activa desde el asistente del modelo
El Asistente del Modelo (Model Wizard) tiene una nueva utilidad de Selección de Físicas para controlar precisamente que Físicas deberían estar activas cuando se añade un Estudio. Esto simplifica el modelado multifísico con varias Físicas y Estudios y evita ediciones innecesarias de Estudios que ya se han añadido.

COMSOL Desktop

Biblioteca de Modelos
La biblioteca de modelos ahora soporta modelos de ejemplo almacenados parcialmente. Esto permite el fácil acceso a muchos más modelos tutoriales sin ocupar espacio en disco.
Se pueden descargar tutoriales grandes y nuevos tutoriales bajo demanda desde la "Actualización de la Biblioteca de Modelos".
Ahora está disponible la información del tiempo de resolución para cada modelo junto con información sobre la configuración de hardware que se utilizó.

Actualizaciones del COMSOL Desktop
El COMSOL Desktop ahora tiene una nueva configuración GUI con un fácil acceso a la posición de los botones en las ventanas de configuraciones. Es fácil cambiar entre la disposición nueva y la antigua.
Ahora se puede, directamente desde las Preferencias, controlar tanto la extensión del almacenamiento en memoria de la solución, como el número de procesadores utilizados en un ordenador multinúcleo.
Las configuraciones de las físicas y las definiciones para las variables y parámetros se pueden ordenar en las dimensiones del espacio; todas las configuraciones se pueden agrupar en carpetas llamadas Domain, Boundary, Edge, y Point.

4.2a

NOVEDADES

COMSOL ha construido una sólida reputación de innovación acelerada en la simulación y análisis multifísicos. La nueva versión 4.2a se une a la larga historia de exitosas versiones del producto insignia de la suite COMSOL Multiphysics. Mediante la inclusión de características que llegan a nuevas comunidades de ingenieros y científicos, COMSOL está creando una plataforma de análisis estrechamente integrada con una amplitud y profundidad sin parangón. Vea las novedades más importantes de la versión 4.2a:

Particle Tracing Module
LiveLink™ for Creo™ Parametric
Barridos paramétricos más rápidos y eficientes
Importación de mapas de elevación digital (DEM)
Importación de imágenes
Cortes y gráficos de isosuperficies interactivos

Nuevos productos

Particle Tracing Module: El nuevo módulo Particle Tracing Module amplía la funcionalidad del entorno de COMSOL Multiphysics para el cálculo de trayectoria de partículas en un fluido o campo electromagnético, incluyendo interacciones partícula-campo. Cualquier módulo adicional se puede combinarse fácilmente con el módulo Particle Tracing Module y proporcionar acceso a herramientas de modelado adicionales y campos donde utilizar movimiento de partículas.

LiveLink™ for Creo™ Parametric: Con el nuevo LiveLink for Creo Parametric, COMSOL Multiphysics puede integrarse sencillamente con el último software de diseño de PTC®. Al establecer una conexión asociativa entre las dos aplicaciones, un cambio de una característica en el modelo CAD automáticamente actualizará la geometría en COMSOL Multiphysics, mientras se retienen los ajustes de la configuración física. Todos los parámetros especificados en Creo Parametric pueden ser enlazados interactivamente con la geometría de la simulación. Esto permite realizar simulaciones paramétricas que involucren barridos paramétricos y optimización de diseños en sincronía con el programa CAD. El LiveLink for Creo Parametric incluye todas la capacidades de CAD Import Module y posibilita la importación, reparación y limpieza (defeaturing) de ficheros CAD de todos los paquetes CAD más importantes.

Mallado y geometría

Curvas de interpolación: Las curvas de interpolación pueden ser creadas a partir de datos x,y o x,y,z tabulados tanto en 2D como en 3D. Un spline cúbico interpola o aproxima los puntos dados - controlado por una tolerancia definida por el usuario. Los datos pueden ser cargados desde un fichero o escritos directamente en la ventana de ajustes de configuración de la Curva de Interpolación. Las curvas pueden ser abiertas, cerradas, o convertirse automáticamente en un objeto sólido. Este tipo de objetos puede ser utilizado para análisis 2D o ser extruidos, revolucionados y combinarlos para formar objetos 3D. Las curvas de interpolación en 3D pueden utilizarse como el eje de un barrido geométrico o para guiar y controlar la densidad de la malla así como para propósitos de postprocesado.

Reutilización de objetos geométricos parametrizados: Ahora es posible reutilizar objetos geométricos parametrizados entre simulaciones insertando una secuencia geométrica desde otro fichero de modelo. La secuencia geométrica en el árbol del Model Builder define los objetos geométricos y la secuencia de operaciones utilizadas para combinarlos en formas compuestas. Si la secuencia geométrica contiene referencias a funcione o parámetros, estas funciones y parámetros también estarán insertados en el modelo.

Cortar y pegar objetos geométricos: Ahora es posible cortar y pegar o duplicar múltiples objetos geométricos y realizar operaciones en el nodo de Geometría del árbol en el Model Builder. Esto ahorra reproducir objetos geométricos complicados o secuencias de operaciones geométricas y permite crear y parametrizar geometrías más rápidamente.

Copia de mallas extendida: La nueva funcionalidad de copia de malla posibilita copiar una malla desde una superficie particionada a una superficie similar utilizando una transformación de cuerpo rígido automática. Esta funcionalidad es importante para aplicaciones de condiciones de contorno periódicas con requisitos de alta precisión como simetría cíclica para análisis estructural y condiciones de contorno Floquet para propagación de ondas electromagnéticas. Las nuevas características están disponibles como Copy Domain, Copy Face y Copy Edge.

Mallado de barrido extendido: El mallado barrido ahora puede ser utilizado entre superficies particionadas. Una superficie particionada en N segmentos puede ser barrida en una superficie de M segmentos, donde N ≥ M. En general es requerido que el particionamiento de la superficie (en caras) sea un refinamiento del particionamiento del destino.

La funcionalidad de geometría virtual se ha generalizado para cubrir mallados barridos para objetos geométricos con superficies donde se han realizado operaciones geométricas virtuales.

Croquis sobre planos de trabajo en 3D: Ahora es posible hacer un boceto de primitivas 2D sobre planos de trabajo directamente en 3D permitiendo un posicionado más fácil de objetos geométricos. Se activa mediante la selección de un cuadro de chequeo Draw en el plano de trabajo en 3D. La característica requiere una tarjeta que soporte renderizado de textura. El valor por defecto todavía sigue siendo el bosquejo en plano de trabajo 2D pero puede ponerse permanentemente que sea el nuevo comportamiento de plano de trabajo cambiando las entradas de preferencias. Dos nuevos botones en la barra de herramientas proporcionan las funcionalidades Work Plane Clipping y Align with Work Plane, para simplificar la creación de geometrías utilizando planos de trabajo.

Importación de datos

Importación de imágenes: Ahora es posible utilizar datos de imágenes para representar distribución de materiales 2D o para identificar regiones con diferentes materiales por sus colores o en escala de grises. Las imágenes usadas de esta manera ahora pueden tener muchos orígenes como microscopios electrónicos de barrido (SEM), tomografía computerizada (CT), o imágenes de resonancias magnéticas (MRI).

Una aplicación importante de la importación de imágenes es facilitar el cálculo de propiedades equivalentes de materiales promediadas en volumen para materiales inhomogéneos o porosos. Entre ellas se incluyen propiedades tales como conductividad, permitividad, elasticidad o porosidad y permite la conversión valores distribuidos espacialmente a un único valor medio representativo. Estas propiedades equivalentes de materiales pueden ser entonces utilizadas para simulaciones de grandes estructuras evitando la necesidad de información microscópica detallada. Esta aproximación de modelado tiene varias ventajas como evitar las a menudo difíciles operaciones de segmentación de imágenes o las conversiones imagen a geometría. También proporcionan mallados mucho más simplificados, menos uso de memoria y tiempos de cálculo más cortos - esto puede ser particularmente importante cuando el mismo tipo de análisis necesita ser repetido numerosas veces para imágenes diferentes.

Una imagen importada se pone a disposición como una función de interpolación general de COMSOL que puede ser utilizada para cualquier propósito de modelado. Se han posibilitado ciertos análisis 3D mediante la importación de múltiples imágenes que representan secciones de una estructura 3D.

Importación de mapas digitales de elevación (DEM): Los datos topográficos de aplicaciones de sistemas de información geográfica (GIS) ahora pueden ser importados con una nueva característica de función de interpolación Digital Elevation Map que soporta directamente el formato de ficheros DEM de la U.S. Geological Survey (USGS). Se puede combinar libremente superficies DEM con otras superficies y sólidos para formar una representación volumétrica tanto de geometrías como de mallas. Se pueden combinar múltiples superficies DEM e interseccionarlas o incrustarlas dentro de otros objetos geométricos para formar otras estructuras compuestas. Esta función utiliza la primitiva geométrica de superficies paramétrica para permitir el control de resolución mediante la variación del número de "knots" de una superficies de aproximación subyacente. De esta manera se puede empezar con una aproximación tosca de los datos DEM para cálculos rápidos y cuando se está satisfecho de la configuración de la simulación incrementar sucesivamente el nivel de detalle hasta que se alcanza un nivel de detalle geométrico suficiente. El beneficio es un control preciso sobre el uso de la memoria y el tiempo de cálculo.

Las estructuras geométricas resultantes de la importación DEM son genéricas en el entorno COMSOL y manejadas del mismo modo que el CAD mecánico. Esto significa que está disponible toda la potencia de COMSOL Multiphysics para las representaciones geométricas DEM y puede ser aplicada a cualquier simulación de una física simple o multifísica como en flujo de subsuelo, electromagnetismo y mecánica de estructuras.

Estudios y resolvedores

Barridos paramétricos: Tablas de sondas acumuladas y superficies de respuesta Los barridos paramétricos ahora pueden crear Accumulated Probe Tables que permiten a una sonda escribir datos multiparámetro en tablas. Por ejemplo, la tabla puede incluir resultados de un barrido paramétrico anidado con dos parámetros independientes. A partir de la tabla se puede crear un nuevo gráfico de superficie de la tabla para graficar superficies de respuesta 2D y un nuevo gráfico de tabla para gráficos 1D de los resultados respecto a un parámetro.

Una nueva interfaz de usuario para barridos paramétricos conservadores de memoria facilita correr barridos paramétricos grandes donde únicamente se necesita salvar unos pocos valores escalares derivados por paso paramétrico, y no toda la solución.

Adaptación de malla dependiente del tiempo y remallado automático: Las capacidades de adaptación de malla dependiente del tiempo y remallado automático han sido mejoradas y se han generalizado. El algoritmo de adaptación del mallado dependiente del tiempo ahora predice el siguiente refinamiento de la malla mediante una prerresolución en una malla gruesa. Para simulaciones de flujo bifásico esto resulta en una malla adaptativa que sigue más de cerca la interfaz de la fase y da resultados más precisos.

Soluciones transitorias y estacionarias combinadas: Una nueva opción de estudio proporciona control completo sobre las simulaciones transitorias y estacionarias que involucren diferentes fenómenos físicos. Para cada paso temporal de una simulación transitoria se puede utilizar automáticamente una solución estacionaria de un estudio y física diferente. Esto tiene importantes aplicaciones para trazado de partículas, donde la simulación de la trayectoria de la partícula es transitoria pero donde las fuerzas de las partículas se toman de un campo de solución estacionario. Las nuevas herramientas están disponibles al final de la ventana de ajustes del Time Dependent Study Step en la sección llamada Valores de variables no resueltas, y se utiliza en combinación con la selección de la física (Physics Selection), que está disponible en la misma ventana de ajustes.

Resultados y visualización

Comparar soluciones sobre diferentes mallas mediante la configuración de datos conjuntos: El nuevo Join Data Set es utilizado para comparar soluciones correspondientes a diferentes mallas, pasos temporales o valores de parámetros. Se pueden formar combinaciones de soluciones utilizando las operaciones diferencia, suma, producto, cociente

Gráficos multicorte: Los gráficos multicorte proporcionan una forma rápida para generar múltiples cortes en diferentes direcciones. La opción por defecto es crear tres planos de corte paralelos a los planos de coordenadas x, y, z. El tipo de gráfico multicorte es una de las maneras más rápidas para sondear dentro del dominio calculado y está disponible en la sección More Plots de cualquier 3D Plot Group.

Importar de datos externos a tablas: Importar de datos externos ahora está disponible para tablas. Los datos importados pueden serlo desde una hoja de cálculo o fichero de texto y ser utilizado para el análisis y graficado de datos experimentales contra resultados simulados.

Gráficos de isosuperficies y cortes interactivos: Cualquier cantidad escalar de interés puede ser visualizada mediante gráficos de cortes o isosuperficies. Los valores visualizados pueden ser una de las muchas expresiones predefinidas o ser escrita como una expresión definida por el usuario. En la versión 4.2a los gráficos de cortes e isosuperficies pueden posicionarse interactivamente utilizando un control de tipo barra deslizante. Los cortes se pueden crear dando el número total de los planos de corte igualmente distribuidos o posicionándolos exactamente utilizando valores de corte. De forma similar, las isosuperficies se pueden crear dando el número total de niveles de isosuperficies distribuidas igualmente o el valor exacto de los niveles. Las isosuperficies pueden además ser coloreadas utilizando una cantidad de campo completamente diferente como expresión del color. Un gráfico de cortes o isosuperficies no interactivo puede convertirse en uno interactivo con solo seleccionar un cuadro de chequeo.

Títulos de gráficos particularizados: La sección de Título para los gráficos ahora proporciona un ajuste particularizable para crear un título de gráfico a medida. Cuando se selecciona Custom se obtiene una serie de opciones para los componentes típicos de un título de gráfico: el conjunto de datos, su fase y solución cuando sea aplicables, y el tipo, descripción, expresión y unidad para la cantidad graficada. También es posible añadir un prefijo y sufijo definido por el usuario.

Operaciones de datos sobre resultados: Se dispone de varios nuevos operadores para postprocesado. Para simulaciones dependientes del tiempo el operador timeint() permite la integración temporal de cualquier solución dependiente del tiempo calculada. El operador timeavg() de forma similar calcula el valor promedio en el tiempo para cualquier expresión.

Para los análisis de pequeña señal o pretensionados, el operador lintotalavg() evalúa el promedio de una expresión sobre todas las fases para una solución linealizada. El operador lintotalrms() evalúa el valor cuadrático medio (RMS) de una expresión sobre todas las fases para una solución linealizada. El operador lintotalpeak() evalúa el máximo de una expresión sobre todas las fases para una solución linealizada.

COMSOL Desktop

Actualizaciones del árbol del Model Builder: Ahora se pueden seleccionar múltiples nodos del árbol del Model Builder simultáneamente para borrar rápidamente de una tajada ramas de definiciones de un modelo. Los botones de flecha New Previous Node y Next Node ayudan a navegar rápido entre los pasos del modelado.

Nodos por defecto: El árbol del Model Builder de la versión 4.2a viene con nodos por defecto claramente indicados para todas las interfaces físicas. En el Model Tree, una D en la esquina superior izquierda indica que el nodo es un nodo por defecto.

Inversa automática de datos de interpolación: La funcionalidad de tabla de interpolación se ha ampliado con una función inversa automática. Esta opción está disponible en la ventana de ajustes de configuración de la Interpolación para tablas de interpolación 1D. Si la función original tiene el nombre int1(x), entonces su inversa se pone a disposición por defecto como int1_inv(x). El nombre de ambas funciones puede ser editado. Las funciones de tabla de interpolación e inversas está a disposición en la mayoría de campos de texto incluyendo los de condiciones iniciales, configuración del material, condiciones de contorno y resultados.

4.2

NOVEDADES

La versión 4.2 de COMSOL representa los últimos avances en expandir las aplicaciones multifísicas en varias direcciones: electromagnetismo, mecánica, química, fluidos e interoperabilidad CAD.

Junto a las nuevas funcionalidades del producto básico y los diferentes módulos, la versión 4.2 se expande añadiendo:

Microfluidics Module
Geomechanics Module
Electrodeposition Module
LiveLink™ for AutoCAD®
LiveLink™ for SpaceClaim®
Una ventana de interfaz para el LiveLink for SolidWorks®

Entre las nuevas características de la versión 4.2 destacan:

Malla y geometría

Selecciones basadas en coordenadas
Cuando se analizan múltiples versiones de la misma pieza ligeramente modificadas, Las selecciones basadas en las coordenadas(Coordinate-Based Selections) proporcionan una manera rápida de repetir una simulación sin tener que cambiar ninguna configuración de materiales, condiciones de contorno o parámetros de mallado. Las selecciones basadas en coordenadas pueden ser parametrizadas del mismo modo que los objetos geométricos.

Caras de tapa
Las operaciones geométricas con caras de tapa (Cap Faces) facilitan cubrir los finales de los canales de fluidos y subsecuentemente mallar el interior de piezas CAD importadas. Solo hay que seleccionar los bordes que trazan la superficie que se quiere formar. Esta operación realiza una transformación más rápida y fácil de un modelo puramente mecánico a un modelo de fluidos o de interacción fluido-estructura (FSI). Esta funcionalidad requiere disponer del módulo de importación CAD (CAD Import Module) o uno de los productos LiveLink de CAD.

Mallado utilizando operaciones de geometría virtual
Las nuevas herramientas de geometría virtual (Virtual Geometry) permiten realizar modificaciones de modelos CAD sin cambiar la curvatura de la superficie subyacente. Aplicando la operación para formar caras compuestas (Form Composite Faces), se genera una malla mucho más útil que representa con precisión la forma de la superficie sin añadir demasiados elementos. COMSOL Multiphysics es además capaz de utilizar elementos de orden superior para representar superficies curvadas durante el análisis.

Superficies paramétricas
La nueva funcionalidad de superficies paramétricas permite la creación de superficies basadas en expresiones analíticas o datos de tablas (look-up table). El usuario puede ajustar la resolución de la superficies NURBS subyacente para permitir una representación de superficies más detallada y una malla más fina cuando se le invoca.

Estudios y resolvedores

Refinamiento de la malla adaptativa dependiente del tiempo
Las simulaciones de flujos bifásicos ahora se pueden resolver más eficientemente con un nuevo algoritmo de refinamiento de malla adaptativa dependiente del tiempo. Además del flujo bifásico, el mallado adaptativo dependiente del tiempo está disponible para cualquier simulación dependiente del tiempo.

Remallado automático para mallas móviles
Para una simulación que incluya una malla móvil, una nueva funcionalidad de remallado automático hace que los estados de deformación más extrema sean posibles. Cuando la malla se deforma más allá de el umbral de calidad de malla definido por el usuario, el remallado automático se activa, y la simulación continúa automáticamente, arrancando desde la nueva malla.

Selección de físicas en los pasos de estudios (Study Steps)
Una nueva utilidad de selección de físicas facilita activar o desactivar las interfaces de físicas seleccionadas durante el proceso de modelado. Puede utilizar ésto para controlar qué físicas deberían de ser consideradas para un paso de estudio en particular.

Gráfico de convergencia para resolvedores
Ahora se dispone de gráficos de convergencia para monitorizar la convergencia de los resolvedores no lineales, iterativos y dependientes del tiempo. Para las simulaciones no lineales, unos gráficos de convergencia separados muestran la convergencia de las iteraciones no lineales y las iteraciones del núcleo del resolvedor de álgebra lineal.

Paralelización rápida de ensamblajes y resolvedores
Los resolvedores directos de COMSOL Multiphysics han tenido capacidad multinúcleo y clúster desde hace años. Con la versión 4.2, los algoritmos de ensamblaje multifísico y los resolvedores iterativos también han sido paralelizados lo que permite cálculos más rápidos y con uso de memoria más eficiente para un amplio rango de aplicaciones en virtualmente cualquier tipo de plataforma de ordenador, desde un portátil a un clúster.

Resultados y visualización

Generador de informes
El nuevo generador de informes genera informes HTML de los modelos. El generador de informes es una parte integrada del modelo, y el usuario puede añadir varios informes al modelo. Un informe incluye una tabla de contenidos con hipervínculos al contenido inferior. El generador de informes utilizar una hoja de estilos interna pero puede utilizar una hoja de estilos particularizada para cambiar la apariencia del informe en un navegador.

Gráficos de Nyquist
Un gráfico de Nyquist muestra la amplitud y la fase del resultado de simulación de respuesta frecuencial. Este tipo de gráfico muestra la amplitud como la distancia al origen y la fase como el ángulo utilizando una curva con la frecuencia como parámetro. Los gráficos de Nyquist son de gran aplicación para los usuarios de los módulos AC/DC, RF, Structural Mechanics, Acoustics, MEMS, y Batteries & Fuel Cells Modules.

Gráficos de cintas de flujo
Los flujos ahora pueden visualizarse utilizando gráficos de cintas donde el ancho y el color de las cintas pueden controlarse mediante una expresión arbitraria.

Posición ajustable de las leyendas de colores
Ahora se puede posicionar las leyendas de colores a la derecha, la izquierda, arriba o abajo, o en lados alternativos del gráfico.

Visualización con relación de aspecto variable
Los modelos con alta relación de aspecto ahora pueden visualizarse más fácilmente también en un modo que no preserve la relación de aspecto.

Interpretación gráfica 2D mejorada
El nuevo y más rápido renderer 2D trae etiquetas de ejes mejoradas, selección más fácil de contornos de pares solapados, y una nueva tabla de diseño con cuadrícula y reglas que muestran la posición del puntero.

Histogramas
El gráfico de histograma, disponible en Resultados, se utiliza para mostrar la distribución de datos en volúmenes, superficies, aristas, o puntos en un modelo. Puede controlar las clases basándose en el número de clases o en límites de los datos. Los gráficos pueden ser continuos o discretos y las opciones de normalización incluyen neutra, pico o integral.

RMS y varianza de series de datos
Para valores derivados, el usuario puede aplicar una operación como la integral o el máximo del valor promedio para la serie de datos. Por ejemplo, se puede visualizar inmediatamente la integral o el máximo del valor promedio para cada paso en la serie de datos. Otras operaciones adicionales disponibles en la versión 4.2 son RMS (la raíz cuadrática media o media cuadrática) y la varianza.

Gráficos por defecto
En el nodo de resultados del árbol del constructor del modelo (Model Builder), los gráficos por defecto ahora se han adaptado a la física del modelo con nombres descriptivos de los grupos de gráficos creados.

Interfaces matemáticas

Nuevas interfaces PDE
Las interfaces para ecuaciones en derivadas parciales (PDE) se han ampliado con un conjunto adicional de plantillas para ecuaciones definidas en superficies y aristas. Las aplicaciones incluyen el uso de la nueva interfaz de PDE con contorno en formato de coeficientes para difusión en superficie, acumulación de material en contornos y un modelado de cáscara basado en ecuaciones para cualquier tipo de física.

La interfaz de PDE clásica ahora incluye plantillas para la ecuación del calor y la ecuación de convección-difusión.

Nuevas interfaces de ODE
Un nuevo conjunto de interfaces está disponible para ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE) distribuidas espacialmente y ecuaciones diferenciales algebraicas (DAE). Las aplicaciones incluyen simulaciones material-memoria, como los cálculos de daños por biocalor o arrastre de materiales, donde el estado del material se representa con una única variable de estado en cada punto del volumen computacional.

Herramientas de la librería de materiales

Interpretación visual de materiales
Loas materiales ahora son visualizados utilizando color, textura y reflectancia. Oro, cobre, aire, agua, cemento, y otros materiales comunes tienen sus propiedades de apariencia del material específicos. La apariencia de un material se puede particularizar e incluye ajustes separados para los colores especular, difusivo y ambiente así como los niveles de ruido de textura. Para permitir el renderizado de textura, ponga las preferencias de Visualización para que sean Optimizadas para la mejor Calidad.

Escritorio de COMSOL

Arrastrar y soltar en el árbol del constructor del modelo (Model Builder)
Ahora el árbol del modelo permite arrastrar y soltar nodos. Utilizando esta funcionalidad, puede cambiar el orden de nodos existentes o copiar o duplicar nodos.

Ventanas de actualización del progreso y registro "log"
La información de progreso y el registro "Log" ahora están disponibles en ventanas separadas. La ventana de progreso dispone de autolimpieza. La ventana "Log" soporta Limpiar y Fijar, así como continuación hacia abajo. Existe también ahora un divisor de log extra con el nombre del modelo cuando se abre un nuevo modelo.

4.1

NOVEDADES

El tema principal de la versión 4.1 es la mejora de la productividad. COMSOL Multiphysics 4.1, basándose en los avances de usabilidad ya incluidos en la arquitectura de la versión 4, ofrece docenas de características prácticas que hacen que el proceso de modelado y simulación sea más productivo.

Gestión de la configuración del modelado intuitiva

Las importantes actualizaciones a la estructura en árbol interactiva de la versión 4.1 hacen que el proceso de modelado sea más intuitivo de gestionar. En particular destaca que los usuarios ahora pueden copiar y pegar nodos dentro del "Model Builder", lo que supone un gran ahorro de tiempo al evitar tener que repetir secuencias de comandos. Ahora con el simple clic de un botón, el usuario puede duplicar los nodos seleccionados como funciones, selecciones de geometría, configuraciones de gráficos y efectos de visualización, o pueden utilizar nodos duplicados para crear nuevas imágenes, para estudiar los pasos del control de configuración del resolvedor y el tipo de análisis, o preparar datos para la exportación. Adicionalmente el "Model Builder" y la ventana de configuración ofrecen nuevas funcionalidades Undo/Redo para ampliar la operabilidad del software.

Resultados de simulación más rápidos

Algunas de las nuevas capacidades de la versión 4.1 suponen un gran empuje de productividad al proporcionar resultados precisos de la simulación de forma más rápida que nunca. El totalmente nuevo mallado controlado por la física permite a los usuarios dejar al software hacer el largo proceso de creación de la malla. En la actualidad se haya implementado en las interfaces físicas de CFD y Plasma, y con él COMSOL ahora especifica automáticamente la malla basándose en la física del modelo. Por ejemplo, las interfaces de flujo de fluido utilizan esta característica para crear una malla fina a través de la región del fluido mientras que simultáneamente se crean mallas de la capa de contorno en los contornos "no-slip". La malla resultante tiene el beneficio adicional de estar optimizada para la precisión, proporcionando exactitud a las aplicaciones de flujo de fluidos.

COMSOL Multiphysics 4.1 también introduce herramientas robustas para la gestión de las tareas de simulación. La función de guardado y recuperación automática de modelos durante las operaciones del resolvedor aseguran que una tarea de simulación interrumpida se puede recuperar. COMSOL almacena los datos de simulación en un fichero a lo largo del cálculo de la solución. En el caso de una interrupción de la corriente del ordenador o cualquier otro suceso imprevisto, los datos pueden volverse a cargar y la simulación puede continuar en el punto en el que paró. Esto es de gran importancia para la seguridad de los usuarios que corren modelos donde las simulaciones pueden tardar días. Además, en cualquier momento de la simulación los usuarios pueden parar y continuar las tareas fácilmente.

Manteniendo su tradición de transparencia, COMSOL 4.1 también ha añadido la visualización de las ecuaciones para las interfaces físicas, de forma que los usuarios siempre pueden conocer con precisión el modelo matemático que su simulación está corriendo. Las herramientas de creación de geometrías también han añadido una curva matemática para permitir definiciones geométricas de curvas. Cualquier perfil puede ser barrido a lo largo de una curva paramétrica.

Herramientas prácticas que hacen que los resultados de la simulación sen fácilmente comprensibles

La versión 4.1 introduce un conjunto de nuevas herramientas prácticas que hacen que los resultados de la simulación sean fáciles de comprender más rápidamente. Las simulaciones dependientes del tiempo ahora pueden ser analizadas utilizando la transformación en el dominio frecuencial utilizando FFT para calcular su espectro de frecuencias. Se han añadido gráficos polares para visualizar gráficos en coordenadas polares especificados por radios y ángulos - una característica usualmente utilizada para presentar diagramas de radiación de antenas. Los usuarios también se beneficiarán de operaciones predefinidas para calcular el máximo, mínimo, promedio o integrales de los valores de un parámetro en un punto en función del tiempo para un modelo dependiente del tiempo.

Características destacadas de la versión 4.1

Rápida configuración del modelo con Copiar/Pegar y duplicación de los nodos seleccionados en el árbol del modelo; por ejemplo, funciones, selecciones, pasos de estudio, grupos de gráficos y gráficos, e imágenes y datos para exportar
Undo/Redo de operaciones en el Model Builder y en las ventanas de configuración
Guardado y recuperación automática de modelos durante las operaciones del resolvedor
Visualización de las ecuaciones en las interfaces físicas, proporcionando penetración dentro del modelo matemático específico que se está resolviendo
Herramienta CAD ampliada que ahora incluye la primitiva geométrica predefinida para hélices 3D
Curvas paramétricas en 2D y 3D
Barrido de geometría en 3D basado en curvas paramétricas
Reanudación de resolvedores interrumpidos mediante clic derecho sobre el estudio o resolvedor y seleccionando Continuar
Gráficos polares que muestran los gráficos en coordenadas polares especificados por radios y ángulos
Etiquetas de niveles para una presentación clara de mapas de contornos
El módulo "AC/DC Module" ahora ofrece corrientes eléctricas en medios porosos
El módulo "Batteries and Fuel Cells Module" tiene una nueva interfaz física para realizar modelado de baterías ácidas"
El módulo "CFD Module" ahora viene con un nuevo modelo de turbulencia Spalart-Allmaras

4.0

NOVEDADES

La principal característica de la versión 4.0 de COMSOL Multiphysics es su completamente nueva interfaz de usuario que pone la potencia de la simulación multifísica a disposición a una audiencia todavía más amplia de científicos e ingenieros. Ahora tanto los expertos analistas como los no tan expertos se beneficiarán de una disposición más organizada y un proceso de construcción de modelos más fluida. Junto con la nueva versión 4.0 de COMSOL, también se comercializan una serie de nuevas opciones de LiveLink™ que integran de forma más estrecha a COMSOL Multiphysics en el flujo de trabajo habitual en el diseño de productos. Los nuevos productos LiveLink ahora incluyen conexión con Autodesk® Inventor®, Pro/ENGINEER®, SolidWorks®, y MATLAB®.

La versión 4.0 introduce muchas nuevas ideas y conceptos para facilitar la creación de modelos. Las siguientes son las principales actualizaciones de la interfaz gráfica de usuario:

Nueva disposición:
En la versión 4.0 es más fácil organizar y diseñar modelos con la estructura intuitiva de COMSOL Desktop. El Model Builder visualiza todas las características del modelo en un único lugar.
Escritorio personalizado:
Controla cómo organizas la disposición de tu escritorio COMSOL Desktop. Tus preferencias se guardan para la próxima vez que abras COMSOL Multiphysics.
Secuencias de operaciones:
Ahora puedes construir secuencias de modelos personalizadas para generar tu geometría, física, malla, estudios y resultados. Las secuencias se pueden editar y los cambios son actualizados automáticamente en todo el modelo. Las operaciones de la secuencia pueden ser modificadas por el resolvedor paramétrico.
Barridos paramétricos geométricos:
Con las secuencias geométricas de COMSOL pueden realizar barridos paramétricos geométricos con total asociación de la interfaz de usuario.
Ajustes de materiales:
Los materiales ahora se administran en un nodo del Model Builder. Puedes seleccionar un material y sus propiedades para cada dominio y para todas las físicas en ese dominio.
Múltiples soluciones y mallas:
Con la nueva disposición, puedes guardar y ver múltiples soluciones y mallas, y compara y contrasta los resultados en la rama de resultados (Results).
Sondas (Probes):
Utiliza sondas para visualizar magnitudes escalares durante los cálculos. Estas cantidades se pueden definir como integrales, max/min, la media de una magnitud campo, o el valor en un punto. Ahora también funciona para pasos temporales y barridos paramétricos.
Ayuda dinámica:
La nueva ayuda dependiente del contexto permite hojear con facilidad y con funcionalidades de búsqueda ampliadas. El Help Desk proporciona acceso a todo el conjunto completo de documentación.
Gráficos mejorados:
Gráficos más rápidos y más bonitos.
Ajustes del modelo:
El acceso a los ajustes del modelo es más fácil e intuitivo. Cuando se selecciona un nodo en Model Builder, a la vez se muestra una ventana fija que contiene los ajuste asociados.
Selecciones predefinidas:
Define selecciones de dominios, contornos, aristas, y puntos. Estas selecciones predefinidas están disponibles en la ventana de Ajustes para las interfaces de física, malla y cuando se estudian los resultados.

COMSOL versión 4 también introduce:

Nuevas y mejoradas interfaces físicas e interfaces multifísicas predefinidas
Nuevos resolvedores paralelos y mayor rendimiento de resolvedores

Compatibilidad hacia atrás

Se ha planificado que todos los asuntos de compatibilidad hacia atrás estén resueltos, a menos que se especifique explícitamente, para la versión 4.0a.

Interfaz de geometría deformada

El modo de aplicación de geometría parametrizada (Parameterized Geometry) de la versión 3.5a, que estaba limitado a 2D, se ha reemplazado por la interfaz de geometría deformada (Deformed Geometry) de la versión 4.0. Esta interfaz está disponible en 2D y 3D. La interfaz de geometría deformada deforma la malla utilizando un método Lagrangiano-Euleriano arbitrario (ALE) y no es la geometría parametrizada que utiliza barridos de parámetros geométricos (ver más arriba), que es una nueva funcionalidad en la versión 4.0.

En la interfaz de la versión 4.0, ya no están disponibles como condiciones preajustadas, las condiciones de contorno de Transformadas de Similaridad y de Desplazamiento Lineal.

Para compensar, en la versión 4.0 se puede crear las correspondientes condiciones entrando manualmente variables que reflejen esas condiciones.

Acoplamientos de identidad

Un fichero de COMSOL V4 puede contener varios nodos de modelo en el Model Builder. Esto corresponde a utilizar varias geometrías en la versión 3.5a. La funcionalidad posibilita estudiar un sistema consistente en varios componentes, que se pueden describir en la misma dimensión o en diferentes dimensiones (3D, 2D, 1D).

El acoplamiento identidad entre diferentes nodos de modelos todavía no está implementado en la versión 4.0.

Si se dispone de un modelo con varias geometrías en versiones 3.5a y se han utilizado acoplamientos identidad entres esas diferentes geometrías, en la versión 4.0 se tiene que reemplazar manualmente el acoplamiento identidad con un acoplamiento extrusión para conectar los correspondientes nodos de modelos.

Marcadores Max/Min

Los marcadores Max/min en la versión 3.5a muestran la posición y valor del punto máximo y mínimo de un campo en un dominio durante el postprocesado.

Estos marcadores max/min todavía no están disponibles en los resultados de la versión 4.0.

Interfaz de malla móvil

Las restricciones débiles son requeridas típicamente cuando se necesita configurar tanto el desplazamiento como la velocidad de desplazamiento como una condición de contorno en un contorno simple en la interfaz de malla móvil (Moving Mesh. Sin embargo, este tipo de instancias son poco usuales.

Las restricciones débiles todavía no están disponibles en la interfaz de malla móvil de la versión 4.0.

Condiciones de contorno de pares

Los pares se utilizan para conectar contornos entre dominios que están separados por un contorno de ensamblaje (contorno entre diferentes partes de un ensamblaje). Para crear un ensamblaje, se tiene que importar desde un paquete CAD o activamente formar un ensamblaje como paso final en la secuencia de geometría de COMSOL.

Las condiciones de contorno de pares están disponibles como condiciones generales para todos los modos de aplicación en la versión 3.5a. En la versión 4.0, las condiciones de contorno de pares están definidas para cada interfaz física. Esto tiene la ventaja de que pueden nombrarse y ajustarse a mano para las diferentes físicas.

Sin embargo, pueden haber casos donde un modelo implementado en la versión 3.5a carezca de la correspondiente condición de contorno de pares en la versión 4.0. Existen trucos pero dependen del tipo de condición de contorno. Por favor, contacte con soporte técnico si tiene algún modelo que lo requiera.

Condiciones de contorno de pares periódicos

Las condiciones de contorno periódicas se utilizan para modelar estructuras repetitivas, donde un contorno de un dominio es idéntico a otro contorno en el mismo dominio.

Las condiciones de contorno periódicas están disponibles como condiciones generales para todos los modos de aplicación en la versión 3.5a. En la versión 4.0 esta funcionalidad es una condición ajustada para cada interfaz física.

Sin embargo, algunas interfaces físicas pueden carecer de condiciones de contorno periódicas en la versión 4.0; ver la sección de Compatibilidad hacia atrás para los módulos más abajo.

Nótese que en el futuro todas las interfaces físicas incluirán condiciones de contorno periódicas.

Modos PDE

Basis Functions or Elements:
El modo de aplicación PDE de la versión 3.5a incluye un número de posibles funciones base o elementos que se utilizan en la formulación de elementos finitos de un conjunto de ecuaciones.

Solo los elementos base de Lagrange están disponibles en la interfaz PDE de la versión 4.0 utilizando la forma General o la de Coeficientes. Los elementos discontinuos están disponibles entrando expresiones como contribuciones débiles utilizando variables dependientes.

Los otros elementos ya no están disponibles en la interfaz PDE.
Condiciones de contorno generalizada de Neumann
El coeficiente q en la versión 3.5a se puede utilizar para especificar directamente un flujo perpendicular a un contorno como una función lineal de las variables dependientes.

El coeficiente q no está disponible como una configuración lista para usar en la versión 4.0.

En la versión 4.0, la acción de reemplazar es para especificar manualmente un flujo perpendicular a un contorno como una función lineal de la variable dependiente mediante la combinación de expresiones para el coeficiente q con la variable dependiente. Por ejemplo, se puede utilizar g = {-q11u1 ,-q12u2; -q21u1, -q22u2} para el caso de dos variables dependientes, u1 y u2.
Unidades
El sistema básico de unidades SI es el único sistema básico de unidades disponible en la versión 4.0.

Los modelos de 3.5a que utilizan un sistema de unidades base distinta del sistema internacional SI e incluyen entradas que no especifican explícitamente las unidades utilizando la sintaxis de unidades darán lugar a resultados incorrectos, ya que esas entradas se interpretarán erróneamente como unidades del SI.

Para evaluar correctamente los modelos de 3.5a creados con otro sistema de unidades base que el sistema SI, especificar la unidad utilizando la sintaxis de unidades en todas las entradas en la versión 4.0.
Restricciones débiles
Las restricciones débiles están disponibles en forma general en la versión 3.5a. En la versión 4.0, estas restricciones se definen en las interfaces físicas.

Existen algunas interfaces físicas que no son capaces de definir restricciones como restricciones débiles; ver la sección de Compatibilidad hacia atrás para los módulos más abajo.

Los modelos que utilicen restricciones débiles en la versión 3.5a, donde la correspondiente interfaz física en 4.0 carezca de estas restricciones, deben de ser cambiados manualmente a restricciones fuertes. También se puede reescribir esas restricciones utilizando ecuaciones débiles.
Modelos con simetría axial
En la versión 3.5 las ecuaciones de los modos de aplicación con simetría axial utilizan la variable independiente pare el radio, r, para tener en cuenta la simetría axial. En la versión 4.0, las ecuaciones se compensan utilizando el factor 2pr.

Si se han multiplicado manualmente expresiones por 2p en modelos de la versión 3.5a, por favor nótese que éstas pueden ser incorrectas cuando el modelo se abra con la versión 4.0.
Visualización de ecuaciones
Las ecuaciones para las interfaces físicas no se muestran gráficamente en la versión 4.0. Sin embargo, utilizando la ayuda dinámica, podrá encontrar una supervisión de las ecuaciones formuladas por una interfaz física tan solo con un clic. El soporte completo para la visualización de ecuaciones está planeado para la versión 4.1.
Generador de informes
El generador de informes todavía no se ha implementado en la versión 4.0. Se ha planeado un generador de informes para la versión 4.1.

3.5a

NOVEDADES

COMSOL 3.5a proporciona una actualización mayor de la herramienta con mejoras en la eficiencia y la productividad de la simulación.

La versión 3.5a es el COMSOL más eficiente hasta la fecha: Los tests de referencia muestran que v3.5a es más de tres veces más eficiente para grandes modelos de flujo que su predecesor v3.4. Además, su nuevo resolvedor Generalized-α hace las simulaciones dependientes del tiempo de mecánica de estructuras, electromagnetismo, acústica y flujo de fluidos, más eficientes.

El resolvedor segregado, ahora disponible para simulaciones dependientes del tiempo, recorta el uso de memoria para resolver problemas multifísicos comunes, como el calentamiento Joule, en más del 50%. Un nuevo resolvedor fuera del núcleo utiliza memoria de disco para simular problemas grandes en ordenadores de 32 y 64 bits.
El módulo de importación CAD (CAD Import Module) soporta la potencia de Parasolid: El módulo CAD Import Module ahora soporta el formato de ficheros Parasolid de Siemens PLM Systems en el proceso de importación CAD. Adicionalmente, el CAD Import Module ahora corre sobre plataformas Macintosh OS X de 64-bit.

La importación de ficheros Parasolid ha mejorado mediante la eliminación de la conversión de objetos a una geometría de COMSOL. Esto mejora la productividad proporcionan la capacidad de reparar fácilmente o deformación piezas individuales en un montaje.
Nueva interfaz Bidirección para Inventor y Barridos Paramétricos: La nueva y fácil de usar interfaz bidireccional de Autodesk Inventor, que trabaja como su análoga de SolidWorks®, mantiene una asociación en dos sentidos entre Inventor y COMSOL de forma que cualquier cambio que se realice en una sesión de COMSOL o Autodesk Inventor se propaga automáticamente entre las dos soluciones.

Ahora las interfaces bidireccionales de Inventor y SolidWorks, cuando se utilizan con el CAD Import Module, también soportan barridos paramétricos. Esta nueva funcionalidad permite realizar barridos paramétricos alrededor del resolvedor de COMSOL. Se soporta el barrido paramétrico múltiple, y se pueden configurar barridos paramétricos en sistemas de memoria distribuidos, como en un cluster Linux o Windows.
Nuevas Características Flexibles de Mallado: Se han incorporado nuevas, características de mallado flexibles, como la capacidad de crear elementos tetraédricos a partir de una malla existente de elementos hexaédricos. Un mallador avanzado, el nuevo mallador por defecto para geometrías 2D, crea mallas de mayor calidad para superficies 2D y 3D que en versiones anteriores.

V3.5 también marca el debut de una funcionalidad de mallado barrido utilizando un método de superficies N-a-1. Esto hace que el mallado de estructuras estratificadas sea más simple, rápido y fácil.
Nueva interfaz ECAD: Los módulos AC/DC, MEMS y RF de v3.5a ofrecen una nueva interfaz ECAD para crear geometrías desde diseños PCB importados desde ficheros ODB++ y GDS. Ahora se puede utilizar NETEX-G® de Artwork Conversion Software para crear geometrías desde formatos de fichero Gerber/Drill.
Interfaz a Bases de Datos de Propiedades Físicas y Termodinámicas Externas: COMSOL Reaction Engineering Lab v3.5a presenta una nueva interfaz CAPE-OPEN para propiedades termodinámicas y físicas. Con esta interfaz, puedes enlazar Reaction Engineering Lab y el módulo Chemical Engineering con software de bases de datos que calcule las propiedades termodinámicas y físicas de líquidos y gases.

3.4

NOVEDADES

Esta actualización mayor de COMSOL incluye soporte multinúcleo (multicore), nuevos resolvedores, y muchas mejoras en los módulos físicos.

Entre las características más destacables se encuentran:

El procesado multinúcleo reduce el tiempo para obtener la solución: COMSOL Multiphysics 3.4 proporciona el máximo rendimiento computacional mediante el uso de procesadores multinúcleo y paralelismo de memoria compartida. Cada paso del flujo de trabajo en la simulación -mallado, ensamblaje y resolución- ahora se ejecuta en paralelo. COMSOL Multiphysics 3.4 utiliza el máximo número de núcleos disponible en el sistema, y los usuarios tienen un completo control sobre el número de procesadores dedicados a sus simulaciones.
El nuevo resolvedor segregado y las técnicas de estabilización incrementan el límite del tamaño del modelo: Un resolvedor segregado con una interfaz fácil de usar reduce el consumo de memoria significativamente cuando se pretende resolver problemas de grandes dimensiones, como los de interacción fluido estructura o propagación de ondas en estructuras deformadas térmicamente.

Una importante actualización de los resolvedores iterativos de COMSOL han impulsado el rendimiento en dinámica de fluidos a nuevas alturas. Las nuevas y punteras técnicas de estabilización de mínimos cuadrados "Galerkin least squares" (GLS) complementan a los resolvedores iterativos, permitiendo resolver grandes problemas de flujos de fluidos con millones de grados de libertad.
Flujo multifase y convección libre: El módulo de Ingeniería Química ha sido mejorado con una potente interfaz de modelado para la simulación de flujo multifase. Con ella, los usuarios ahora pueden simular flujos burbujeantes, como en fregaderos, y también configurar modelos de mezclas para simular emulsionamientos, sedimentación y otros procesos de separación.

Ahora los usuarios pueden expandir sus simulaciones para incluir flujo de densidad variable y convección libre. Los ingenieros encontrarán estas prestaciones particularmente útiles cuando quieran resolver flujo acoplado y conjugar problemas de transferencia de calor que se encuentran habitualmente en enfriamiento electrónico y análisis de intercambiadores de calor.
Estimación de parámetros: Las actualizaciones de COMSOL Reaction Engineering Lab incluyen una potente nueva interfaz para correr estimación de parámetros no lineal en múltiples conjuntos de datos experimentales. Las salidas ahora se muestran con intervalos de confianza y desviaciones estándar.
Importación Spice: La versión 3.4 facilita la construcción y arranque de modelos de COMSOL como parte de simulaciones de circuitos basadas en SPICE gracias a la nueva interfaz de usuario SPICE del módulo AC/DC. Otra nueva característica interesante para aplicaciones electrónicas, de componentes eléctricos, geofísicas y electroquímicas es el análisis de pequeña señal para estudios de impedancia CA.
Análisis de fatiga: El módulo de Mecánica de Estructuras ahora permite que los usuarios puedan predecir daños de fatiga de ciclo alto y bajo. Un conjunto de funciones de COMSOL Script calculan daños de fatiga a partir de entradas constituidas por datos cargados y datos de fatiga de materiales deterministas, estocásticos o incluso no proporcionales.

Resumen de mejoras del programa principal:

Soporte extendido para paralelismo de memoria compartida: mallado, montaje, precondicionadores, multirejilla, producto de matrices dispersas
Resolvedor segregado integrado
Método de mínimos cuadrados Galerkin (GLS) mejorado para difusión aerodinámica
Soporte para restricciones puntuales no ideales
Motor de modelado sólido interno mejorado
Mallado cuadrangular libre en caras 2D y 3D
Mallado de capa límite
Copia de mallas desde un contorno a otro
Variables de distancia de contorno
Unidades adicionales
Condiciones de contorno mejoradas y reorganizadas para modelado fluido-flujo
Nuevos mapas de colores "wave" y "grayprint"
Herramientas para calcular volumen, área, centro de gravedad, momento de inercia, etc.
Añadido el soporte para MATLAB versiones 7.4 (2007a) y 7.5 (2007b)
Nuevo modelo: Solución de la ecuación de Blotzmann de dos términos para un plasma de oxígeno

3.3a

NOVEDADES

Las novedades más importantes de esta versión son las siguientes:

Versión EN ESPAÑOL de la interfaz gráfica de usuario de COMSOL desarrollada por Addlink en colaboración con COMSOL.
Librería de materiales (¡Nuevo producto!)
Nuevas versiones de los productos COMSOL para Mac Intel
Soporte para Windows Vista
Mejora en el tratamiento de unidades con indicación opcional de unidades inesperadas
Operadores para acceso GUI a todas las soluciones en un problema dependiente del tiempo, paramétrico o de autovalores, o en cualquier momento temporal (interpolado) para problemas dependientes del tiempo.
Nuevos y mejorados modelos de COMSOL Multiphysics:
- Calentamiento Joule en dispositivos MEMS: este ejemplo muestra el uso de la librería de materiales en el modelado del calentamiento Joule en dispositivos MEMS.
- Control PID
- Transporte y adsorción
- Micromezclador
Numerosas mejoras y ampliaciones de los diferentes módulos (ver páginas dedicadas a los diferentes módulos).

3.3

NOVEDADES

Éste es un resumen de las nuevas características más importantes de la versión 3.3 de COMSOL Multiphysics. A estas características hay que añadir nuevas funcionalidades de los módulos existentes, la división del módulo de Electromagnetismo en dos nuevos módulos AC/DC Module y RF Module y los tres nuevos productos Acoustics Module, Optimization Lab y Signal & Systems Lab.

Geometría
- Montaje del modelo
  - Posibilidades de importación de montajes desde herramientas CAD
  - Rendijas en interfaces de piezas
Física
- Acoplamientos multifísicos listos para usar
  - Interacción fluido-estructura (SME, MEMS)
  - Maquinaria rotatoria (Chem, AC/DC)
  - Calentamiento inductivo (AC/DC)
  - Calentamiento de microondas (RF)
  - Flujo electroosmótico (MEMS)
  - Amortiguación de capa fina (MEMS)
  - Transferencia de calor turbulenta (Heat)
Malla
- Mallado interactivo
  - Malla cada pieza individualmente
- Mallado de barrido
  - Mallado cuadrangular mapeado en caras 3D
Resolvedores
- Mejores ajustes por defecto del resolvedor
  - Conmutación automática entre resolvedores lineales y no lineales
  - Detección automática de matrices de sistema simétricas
- Las mallas adaptativas ahora funcionan para todas las aplicaciones
- PARDISO, un nuevo resolvedor disperso directo para procesado paralelo multi-CPU/multicore
- Gráficos de convergencia
Postprocesado
- Gráficos de líneas de flujo mejorados
- Gráficos de trazado de partículas mejorados
- Soporte para exportación de imágenes .eps
- Gráfico sonda (gráfico mientras se resuelve)
- Gráfico de curvas de nivel rellenas
Modelado General
- Control y supervisión de modelado mejorado a través del Model Tree
  - Fusiona y añade modelos en la interfaz de usuario
- Librería de componentes
- Sintaxis de unidades más inteligente para declaración y conversión de unidades

3.2b

NOVEDADES

Esta versión de COMSOL Mphs. introduce las siguientes nuevas características:

Versiones Windows 64-bit de los productos de software de COMSOL para Windows XP Professional x64 Edition.
Un nuevo paquete de software para ingeniería de reacciones químicas, el COMSOL Reaction Engineering Lab. Proporciona soporte completo para la modelización, simulación y visualización de reacciones químicas, importar y visualizar datos experimentales, y ofrece una interfaz perfecta con el Chemical Engineering Module.
La capacidad para utilizar una malla o una malla deformada para definir una geometría del modelo.
Funciones de remallado en COMSOL Multiphysics para modelado mejorado de contorno móviles y geometrías parametrizadas.
Soporte tanto para marcos de referencia como marcos espaciales en el cuadro de diálogo para variables de acoplamiento de integración. Esta característica aplica a los modelos que incluyen modos de aplicación Moving Mesh (ALE) o Parameterized Geometry.
Gráficos e interpretación gráfica (rendering) mejorados en las ventanas de dibujo de COMSOL Multiphysics y COMSOL Script. Esta característica incluye etiquetas en curvas de nivel así como soporte para letras griegas, símbolos matemáticos y caracteres Unicode en los títulos de gráficos, etiquetas de ejes, leyendas y otros elementos gráficos similares.
Exportación de gráficos mejorada.
Variables de expresión global para definir expresiones que son válidas a través de todas las geometrías así como en ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE) y algebraicas en COMSOL Multiphysics.
Soporte para MATLAB R2006a en Windows, Macintosh y Solaris. Para Linux existe una actualización de compatibilidad.
Varios modelos nuevos y actualizados.
Muchas pequeñas mejoras y correcciones.

3.2a

NOVEDADES

Versiones de todos los productos para Windows 64 bits para Windows XP Professional x64 Edition.
Nueva herramienta software para ingeniería de reacciones químicas, el COMSOL Reaction Engineering Lab™, proporciona soporte completo para el modelado, simulación y visualización de reacciones químicas y una interfaz perfecta con Chemical Engineering Module.
Posibilidad de utilizar una malla o una malla deformada para definir la geometría del modelo.
Capacidad de remallado en COMSOL Multiphysics™ para el modelado mejorado de contornos móviles y geometrías parametrizadas.
Soporte tanto de marcos de referencia como de marcos espaciales en el cuadro de diálogo para variables de acoplamiento de integración. Esta característica aplica a modelos que incluyen modos de aplicación de mallas móviles (Moving Mesh -ALE) o geometría parametrizada (Parameterized Geometry).
Interpretación gráfica y gráficos mejorados en las ventanas gráficas de COMSOL Multiphysics y COMSOL Script™, incluyendo etiquetas de niveles y soporte para letras griegas, símbolos matemáticos y caracteres Unicode en los títulos del gráfico, etiquetas de los ejes, leyendas, etc.
Exportación de imágenes mejorada.
Variables de expresión globales para definir expresiones que únicamente son válidas en todas las geometrías y en ODEs y ecuaciones algebraicas en COMSOL Multiphysics.
Nuevas características en el módulo de electromagnetismo "Electromagnetics Module":
- Elementos de vector de orden superior
- Elementos de vector disponibles para todos los tipos de malla
- Análisis transitorio en modelos 3D utilizando el modo de aplicación para corrientes de inducción utilizando cuasiestática con una formulación de vector magnético
- Ajustes predefinidos y un ajustes de calibrador explícito para uso efectivo de los resolvedores multirrejilla en magnetostática y cuasiestática
- Importación de listas de nodos "netlist" de SPICE mediante COMSOL Script
Nuevos elementos armadura/cable en el Structural Mechanics Module.
Nuevos acoplamientos multifísicos predefinidos para flujo con transporte de especies en el MEMS Module.
Soporte para objetos en COMSOL Script así como muchas nuevas funciones para importación de imagen, polinomios, gráficos, comandos de sistema operativo, y más.
Varios modelos nuevos y actualizados.
Muchas pequeñas mejoras y correcciones.

3.2

NOVEDADES

Entre las novedades de la versión 3.2 de COMSOL Multiphysics, que a partir de esta versión se llamará COMSOL Multiphysics, cabe destacar:

Nuevas características generales y de la interfaz gráfica de usuario

Soporte de unidades y sistemas de unidades: SI, CGSA, EMU, ESU, MPa, unidades de ingeniería británicas, FPS, IPS e IPS gravitacional
Nuevos modos de aplicación predefinidos para multifísica:
- Interacción electrotérmica
- Fluidotérmica
- Fluidoquímica
- Termoestructural
Concepto de grupo extendido para la definición y visualización de grupos de dominios con propiedades idénticas

Nuevas características en geometría, malla y resolvedores

Importación de mallas para mallas del formato NASTRAN y formatos de texto y binario de COMSOL Multiphysics.
Nuevo modo de aplicación y soporte de resolvedor integrado para mallas móviles (basado en el método Lagrangiano-Euleriano arbitrario)
Parametrización geométrica a través de mallas móviles
Nuevo potente precondicionador multirrejilla (Vanka) para resolver las ecuaciones Navier-Stokes incompresibles
Soporte integrado para la ecuación de onda y el uso general de derivadas temporales en expresiones. Se ha añadido el coeficiente ea para la derivada temporal de segundo orden.
Utilidad Tangente en la interfaz CAD
Soporte integrado para ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales algebraicas, que incluye un cuadro de diálogo para entrarlas.
Gestión de memoria (a través del almacenamiento de la solución) en modelado dependiente del tiempo.

Nuevas características de postprocesado

Gráfico del tipo trazado de partículas
Mejora de los gráficos de líneas de corriente que se incluye para problemas dependientes del tiempo.
Mejora en exportación de los datos postprocesados, que incluye la exportación de todos los pasos temporales y un script para la recreación de la estructura de datos finales.

Modelos nuevos y actualizados

Once nuevos modelos que muestran las nuevas características y otras aplicaciones.

FEMLAB 3.1

NOVEDADES

Entre las novedades de la versión 3.1 podemos destacar:

Tres nuevos módulos para Ciencias de la Tierra, Transferencia de Calor y MEMS.
Nuevas versiones de FEMLAB en los idiomas Francés, Alemán y Japonés
Elementos cuadrilátero, hexaedro y prisma de orden arbitrario para el modelado de materiales anisótropos y capas finas
Soporte de 64-bits para cálculos de gran escala sobre Linux en procesadores AMD64 e Itanium, así como en Sun Solaris/UltraSPARC y HP-UX/PA-RISC
Generador automático de informes para documentación de los modelos
Ficheros de secuencias del resolvedor para registro, edición y reejecución de los procesos de solución
Nuevos resolvedores rápidos y eficientes en memoria para análisis estructural de gran escala 3D y problemas de propagación de ondas electromagnéticas
Difusión, Conducción de Calor y Corrientes Directas en láminas finas altamente conductivas.

FEMLAB 3.0

NOVEDADES

FEMLAB 3.0 proporciona la más nueva tecnología para el modelado y la simulación de fenómenos físicos y procesos en todos los campos de la ciencia y la ingeniería.

FEMLAB — Finite Element Modeling LABoratory — es un paquete de software avanzado para el modelado y la simulación de cualquier proceso físico que se pueda describir a través de ecuaciones en derivadas parciales.

La nueva versión FEMLAB 3.0, se hace totalmente INDEPENDIENTE de MATLAB, aunque mantiene la PERFECTA COMPATIBILIDAD con el entorno de The Mathworks.

En esta nueva versión 3.0, FEMLAB presenta resolvedores de última generación y altas prestaciones, que pueden gestionar problemas extremadamente grandes de forma rápida y obteniendo resultados precisos. El trabajo se realiza a través de una sencilla y amigable interfaz gráfica de usuario, donde los usuarios pueden escoger entre varias modos para la definición de sus problemas en 1D, 2D y 3D. Una de las características particulares de este paquete es su capacidad de modelar PDE, por la que puede enlazar y resolver ecuaciones acopladas de diferentes campos arbitrarios. Estas y muchas otras características hacen que FEMLAB 3.0 sea un entorno de modelado sin precedentes para investigación, desarrollo de productos y educación.

Características principales

Amigable interfaz gráfica de usuario, rápida e interactiva, basada en Java para todos los pasos del proceso de modelado
Potentes resolvedores directos e iterativos basados en el estado del arte en tecnología C++.
Análisis de modelos grandes y complejos lineales y no lineales, estacionarios, dependientes del tiempo y de valores propios
Total libertad en la especificación de las propiedades físicas, ya sea como expresiones analíticas o funciones
Capacidades multifísicas ilimitadas para el acoplamiento de todo tipo de físicas, incluso en dominios de diferentes dimensiones del espacio
Formulación general para la rápida y fácil modelización de sistemas arbitrarios de PDEs
Herramientas CAD integradas para el modelado de sólidos en 1D, 2D y 3D
Importación de ficheros CAD DXF e IGES y reparación de geometría
Generación de mallas completamente automática y adaptativa con control explícito e interactivo del tamaño de la malla
Extensa biblioteca de modelos que documentan y demuestran más de 100 ejemplos resueltos
Resolvedor paramétrico para estudios paramétricos y resolución eficiente de modelos altamente no lineales
Postprocesado interactivo y visualización utilizando gráficos de altas prestaciones
Completa compatibilidad con MATLAB

FEMLAB 2.3

NOVEDADES

La versión de 2.3 de FEMLAB aporta nueva tecnología para modelización y simulación en todos los campos de la ingeniería y de la ciencia mediante la introducción de nuevos "solvers" para análisis paramétrico, modelización de modelos de campos vectoriales de grandes dimensiones en electromagnetismo y mecánica estructural, así como procesos de transporte en ingeniería química. También incluye una nueva versión de los "solvers" de valores propios para modelos de grandes dimensiones en los análisis de frecuencias propias y modos propios.

Listado de las principales novedades y mejoras:

Escalado automático de variables.
Nuevo resolvedor paramétrico. Este resolvedor permite realizar estudios paramétricos desde la propia interfaz gráfica de FEMLAB.
Nuevo precondicionador de multirejillas geométricas (GMG). Este resolvedor es capaz de tratar modelos 3D de grandes dimensiones para problemas estacionarios en todos los campos de la ciencia y la ingeniería.
Nuevo resolvedor de frecuencias propias iterativo. Este resolvedor trata eficientemente análisis de frecuencias propias en mecánica de estructuras y electromagnética AC-DC, así como análisis de modos propios en propagación de ondas y campos.
Nuevo resolvedor DAE con valores complejo (FLDASPK).
Modelos de turbulencia, modelos de turbulencia k-epsilon.
Aplicaciones no Newtonianas de fluidos.
Nuevas aplicaciones para fenómenos de transporte. La incorporación del modelado de fluidos multicomponentes con las ecuaciones de Maxwell-Stefan y Nernst-Planck, permite fácilmente modelizar reactores de fase de gas y transporte, y realizar el modelado de células de combustible y baterías.
Nuevas aplicaciones para optoelectrónica y fotónica.
Sólidos, capas y haces en 3D. Esto permite modelizar estructuras como tanques de presurización, alas de avión y fuselajes.
Nuevos modelos y bibliotecas de modelos renovadas.

REQUISITOS

FEMLAB 2.3 está disponible para Windows 95/98/ME/2000/XP/NT4.0, Macintosh System 7.1 (o posterior), Solaris, Linux, AIX, HP-UX y IRIX. Los requisitos técnicos para su instalación y uso son:

MB libres en el disco duro
128 MB RAM para modelado 2D y 256 MB de RAM para modelado 3D
MATLAB® 5.3 o 6.x (versión 5.2.1 en el caso de Macintosh)
Tarjeta gráfica de 16-bit color
Unidad de CD-ROM (sólo para instalación)