COMSOL Multiphysics破解版是一款功能强大的基于物理场,借助数值仿真理解、预测和优化工程设计软件,可用于建模和模拟任何基于物理的系统的软件环境。 使用旨在为用户提供完善的多物理场仿真建模功能,也可以将模型封装为仿真 App ,提供给设计、制造、实验测试以及其他合作团队使用。功能非常的齐全,借助于软件,你可以轻松对真实世界的产品和过程进行优化,快速进行适合众多工程领域的建模操作,并且为用户提供精确的多物理场建模结果,软件拥有统一的建模工作流程,支持几何建模与 CAD,基于物理场建模和基于方程建模,除此之外,还拥有、网格划分、研究和优化、求解器、可视化和后处理、仿真 App等相关功能,轻松实现各个环节的流畅进行,它能够解释耦合或多物理现象。 附加产品扩展了电气,机械,流体流动和化学应用的仿真平台。 接口工具使COMSOL Multiphysics仿真与CAE市场上的所有主要技术计算和CAD工具相集成。COMSOL Multiphysics软件的5.2版,是一个基于先进数值方法的通用软件平台,用于建模和模拟基于物理的问题。 在此版本中,我们为Application Builder和COMSOL Server带来了许多升级,以及对我们其他现有产品的各种改进。本次我们带来最新破解版,含破解文件和安装破解教程,有需要的朋友不要错过了!
通常情况下,如果任何存储体中使用的插槽多于两个,则内存速度会降低;但在某些系统上,如果每个存储体上的插槽超过一个,速度就会降低。硬件供应商应提供此信息。因此,举例来说,如果要在上述系统中安装 16GB RAM,您可以安装四个 4GB 或八个 2GB 的 DIMM,并确保使用所有存储体。安装四个 4GB DIMM 可以留出最多的空间用于安装更多 RAM,并能充分利用多个内存通道。在安装 DIMM 时,请确保使用所有内存通道;这是因为,如果有内存通道处于未使用状态,就会导致速度明显降低。您需要添加更多 RAM 来利用所有的内存通道。下面的示意图对此进行了汇总。
安装破解教程
1、在本站下载并解压,得到COMSOL.5.4.0.346_DVD.iso镜像和_SolidSQUAD_破解文件夹
2、加载COMSOL.5.4.0.346_DVD.iso,如图所示,双击setup.exe运行
3、选择简体中文,点击下一步
4、如图所示,选择安装软件
5、如图所示,勾选我接受许可协议中的条款,然后下面我们选择许可证文件,
6、将_SolidSQUAD_破解文件夹中的压缩文件解压,然后点击安装界面上的浏览选择解压出来的 LMCOMSOL_Multiphysics_SSQ.lic”以安装COMSOL Multiphysics或者选择“_SolidSQUAD_ \ LMCOMSOL_Server_SSQ.lic”以安装COMSOL Server
6、将_SolidSQUAD_破解文件夹中的压缩文件解压,然后点击安装界面上的浏览选择解压出来的 LMCOMSOL_Multiphysics_SSQ.lic”以安装COMSOL Multiphysics或者选择“_SolidSQUAD_ \ LMCOMSOL_Server_SSQ.lic”以安装COMSOL Server
7、选择软件安装路径和安装功能组件,不需要安装的部分勾选掉即可,点击下一步
8、如图所示,去勾选安装后检查更新”和 “启用自动检查更新”两个选项,点击下一步
9、软件安装完成,运行即可
10、(可选)如果安装COMSOL Server,UNTICK“创建管理用户”和TICK “Windows身份验证”!
10、(可选)如果安装COMSOL Server,UNTICK“创建管理用户”和TICK “Windows身份验证”!
1)从“server_install_workaround”以管理员身份运行“COMSOL_Server_Workaround.bat”
_SolidSQUAD_文件夹的文件夹
2)等到脚本完成
11、(可选)如果安装COMSOL Server,安装完成后,打开
在Web浏览器中使用“http:// localhost:2036”并使用Windows帐户名和密码登录
新功能介绍
1、核心功能
新产品:COMSOLCompiler™
“模型开发器”包含多个参数节点
“模型开发器”中的节点支持分组到文件夹
基于选择对模型着色
加快Windows®操作系统上的求解速度
2、电磁学
完全参数化、方便建模的线圈和磁芯零件
多层薄结构中的电流和焦耳热分析
新增40余种基板材料,用于印刷射频、微波和毫米波电路
新增用于薄金属层和抗反射涂层的边界条件
新增用于半导体仿真的薛定谔-泊松方程接口
用于射线光学的新增和更新零件库
功能更强大的STOP分析
用于射线光学的光色散模型
3、结构力学和声学
新产品:复合材料模块
冲击响应谱分析
用于增材制造的材料活化
基于基本单元的微结构建模
轴对称壳
软接头
用于壳、膜、结构装配和多体动力学的FSI
橡胶Mullins效应
混凝土等脆性材料损伤模型
声学端口
非线性声学Westervelt计算
4、流体流动和传热
大涡模拟(LES)
多相流FSI
新增用于自由和多孔介质流动的相传递模型
多孔介质多相流
更新的Euler-Euler公式、水平集公式和混合物模型公式
新增非牛顿流体模型
漫反射-镜面反射表面和半透明表面热辐射
任意数量光谱带的表面对表面辐射
光扩散方程
多层薄结构中的传热
5、化工
更新的热力学接口
Maxwell-Stefan扩散中的平衡反应
稀物质传递接口现在支持反应流多物理场耦合
电池集总模型
膜(如用于电渗析)边界条件
功能特色
一、借助仿真分析来优化、验证真实世界的产品和过程
工程师和科研人员可以使用 COMSOL Multiphysics® 软件来模拟各个工程、制造和科研领域所涉及的产品和过程。
COMSOL Multiphysics® 是一个仿真平台,可以实现建模工作流程中涉及的所有步骤:从几何建模、定义材料属性、设置物理场来描述物理现象,到求解模型,以及为提供准确可信的结果对模型的后处理。
COMSOL Multiphysics® 产品库中的附加模块可以任意组合使用,以进一步增强软件的功能,创建适用于各个工程和应用领域的专业模型。借助于接口产品,工程师在产品开发和设计过程中使用到的其他工程和数学工具也可以与 COMSOL 建模集成,共同使用。完成模型开发后,用户还可以将模型转换成一个带有定制化用户界面的仿真 App,供研发部门内外的人员使用。
二、多物理场仿真带来精确的分析结果
工程仿真成功的关键往往取决于是否能够开发出通过实验验证的模型,以取代传统单纯依靠实验和原型的方式,同时能够从更深层面上理解产品的设计和流程,为之后的设计改进积累,打下基础。与实验或原型测试相比,建模仿真可以帮助开发人员更快、更有效、更精确地优化产品和过程。
对于 COMSOL Multiphysics® 用户来说,建模不再受制于其他仿真软件常常存在的各种限制,用户可以自由控制模型的各个方面。软件支持将任意数量的物理场现象耦合在一起,不仅如此,您还可以直接在图形用户界面(GUI)使用方程和表达式来输入用户自定义参数,以传统方法难以实现,甚至是完全无法实现的创造性方式来进行仿真。
精确的多物理场模型能够考虑各种可能的工况和相关的物理效应,能够帮助您理解、设计和优化真实工作条件下的产品和过程。
三、统一的建模工作流程
使用 COMSOL Multiphysics® 建模意味着,您可以在一个软件环境中,任意地切换电磁学、结构力学、声学、流体流动、传热和化学反应现象,或通过偏微分方程组建模的任何其他物理场等多个仿真。您还可以在单个模型中将这些领域的物理现象进行组合。COMSOL Desktop® 用户界面为您提供了完整的仿真环境和始终一致的建模工作流程,无论您想要分析和开发哪种类型的设计或过程,都可以遵循同样的建模流程。
四、几何建模和 CAD 软件接口
1、操作、序列和选择
COMSOL Multiphysics® 的核心功能提供了丰富的几何建模工具,支持通过实体对象、表面、曲线和布尔操作等来创建零件。您可以通过操作序列来创建几何实体,序列中的每个操作都可以输入控制参数,方便您在多物理场模型中轻松地进行编辑和参数化求解。几何模型中的定义与其相应的物理场设置之间相互关联,这意味着只要几何模型发生变化,软件便会自动将此变化反应到所有与其关联的模型设置中。
您可以将几何模型中的材料域或表面等几何实体进行分组,创建不同的选择,并在定义物理场、划分网格以及后处理等后续操作中使用这些选择。不仅如此,您还可以通过一系列操作来创建参数化几何零件(包括相关选择),然后将它们存储到“零件库”中,以便在多个模型中重复使用。
2、导入、修复、特征修复和虚拟操作
CAD 导入模块和 ECAD 导入模块 支持将所有标准 CAD 和 ECAD 文件导入到 COMSOL Multiphysics® 中。设计模块进一步扩展了 COMSOL Multiphysics® 的几何操作功能。“CAD 导入模块”和“设计模块”均支持对几何模型执行修复和特征去除操作。软件也支持对表面网格模型(如 STL 格式)的导入,用户还可以通过 COMSOL Multiphysics® 中的后续操作将其转换为几何对象。与几何序列中的其他操作类似,导入操作也可以与选择和其它相关操作结合使用,以执行参数化和优化分析。
作为特征去除和修复功能的备选方案,COMSOL® 软件还支持一些“虚拟操作”。对于如长条面和小面等这些几何特征,建模时包含它们通常并不提高仿真精度,虚拟操作可以用于去除这些几何特征对网格的影响。与特征去除功能不同的是,虚拟操作可以在不改变几何的曲率或保真度的情况下,生成更优质的网格。
3、 查看几何建模功能列表
体素
长方体、球体、圆锥体、圆环、椭球、圆柱体、螺旋、金字塔、六面体
参数化曲线、参数化曲面、多边形、贝塞尔多边形、插值曲线、点
拉伸、回转、扫掠、放样1
布尔操作:并集、交集、差集和分割
变换:阵列、复制、镜像、移动、旋转和缩放
转换:
转换为实体、表面和曲线
中面1、加厚1、拆分
倒斜角和倒圆角2
虚拟操作
移除细节
忽略:顶点、边和面
形成复合:边、面、域
塌陷:边、面
合并:顶点、边
网格控制:顶点、边、面、域
使用实体、表面、曲线和点的混合建模
使用二维几何建模的工作平面
通过附加的“CAD 导入模块”、“设计模块”和 CAD LiveLink™ 产品实现 CAD 导入和互操作
通过附加的“CAD 导入模块”、“设计模块”和 CAD LiveLink™ 产品实现 CAD 修复和特征去除
端盖面、删除
圆角、短边、长条面、小面、面、尖峰
分离面、粘合至实体、修复
需要“设计模块”
相应的三维操作需要“设计模块”
五、众多预置接口和功能,支持基于物理场建模
COMSOL® 软件提供了一系列预定义的物理场接口,用于模拟各种物理现象,其中包括了很多常见的由多个物理场共同作用引起的现象。物理场接口是专门针对特定科学或工程领域问题建模的用户界面,用户在其中可以自由设定模型的各个方面 - 从参数定义、离散化,到分析和求解结果。
当选定某个特定的物理场接口后,软件会给出相应的研究类型供用户选择,例如瞬态或稳态求解。除此之外,软件还会自动推荐合适的数值离散化方法、求解器设置,以及对应于该物理现象的可视化和后处理图表。用户还可以对物理场接口进行自由组合,用来描述涉及多种物理现象的复杂过程。
COMSOL Multiphysics® 平台软件预置了大量的核心物理场接口,涉及固体力学、声学、流体流动、传热、化学物质传递和电磁学等诸多领域。COMSOL® 产品库中包含的附加模块提供了丰富的专业用户界面,扩展了软件在相应领域的建模功能,是对软件核心建模功能的有力补充。
基于物理场建模特征列表
1、物理场接口
电流
静电
固体传热和流体传热
焦耳热
层流
压力声学
固体力学
稀物质传递
二维磁场
特定于 App 的模块包含其他物理场接口
2、材料
各向同性和各向异性材料
不连续材料
空间变化材料
时变材料
随任意物理量变化的非线性材料属性
六、基于方程建模带来灵活、透明的建模功能
要想真正推动科学与工程研究及创新,软件工具仅提供一成不变的工作环境是远远不够的。理想的软件应该直接在用户界面中提供模型定义,并支持用户根据数学方程进行定制。COMSOL Multiphysics® 的功能应运而生,完全具备这种级别的灵活性,在生成数值模型之前,其内置的方程编译器可以先快速地编译表达式、方程及其他数学描述。软件支持在物理场接口中添加和定制表达式,用户可以将这些表达式自由耦合,从而模拟多物理场现象。
丰富的定制功能不仅限于此。借助“物理场开发器”,您还可以根据自己的方程来创建新的物理场接口,并在之后的建模工作中调用和修改这些接口,也可以将其分享给其他同事。
基于方程建模特征列表
弱形式偏微分方程
任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法,表示变形几何以及动网格问题
代数方程
常微分方程
微分代数方程(DAE)
灵敏度分析(附加的“优化模块”提供的优化功能)
曲线坐标计算
七、自动和手动网格剖分
根据物理场的类型或多物理场组合,COMSOL Multiphysics® 提供了多种模型离散化和网格剖分方面的方法供您选择。离散化方法主要是基于有限元方法(相关方法的完整列表,请参见本页的求解器一节),而通用的网格剖分算法可以使用相应的单元类型来创建与所用数值方法相匹配的网格。例如,默认算法可以采用自由四面体网格,或采用四面体与边界层网格的组合,来实现更迅速、更精确的求解。
对于所有网格类型,都可以在求解过程中或研究步骤序列中执行网格细化、重新剖分网格或自适应网格剖分操作。
网格剖分功能列表
自由四面体网格剖分
含棱柱和六面体单元的扫掠网格
边界层网格剖分
四面体、棱柱、金字塔和六面体体积单元
三维表面和二维模型的自由三角形网格剖分
三维表面和二维模型的映射和自由四边形网格剖分
复制网格操作
虚拟几何操作
域、边界和边的网格分割
导入外部生成的网格
八、研究步骤序列、参数研究和优化
1、研究或分析类型
当您选中某个物理场接口后,COMSOL Multiphysics® 会给出相应的研究(分析类型)。例如,对于固体力学分析,软件会建议您执行瞬态、稳态或特征频率研究;对于 CFD 问题,软件则只建议您使用瞬态和稳态研究。当然,您也可以自由地选择其他研究类型。 用户可以通过设定一系列研究步骤来构建求解过程,其中,用户可以选择每个研究步骤中所求解的模型变量。在求解序列中,任何研究步骤所得到的解都可以用作后续研究步骤的输入。
2、扫描、优化和估计
任何研究步骤都可以通过参数化扫描来运行,参数化扫描可以基于模型中的一个或多个参数,包括几何参数、物理场定义中的设置等。您可以使用不同的材料及其定义的属性来执行扫描,也可以对一组定义的函数执行扫描。
您可以使用优化模块执行优化研究,对多物理场模型进行拓扑优化、形状优化或参数估计。COMSOL Multiphysics® 提供无梯度和基于梯度两种优化方法。最小二乘法公式和一般优化问题公式可用于参数估计。软件还提供内置的灵敏度研究,用于计算目标函数相对于模型中任何参数的灵敏度。
九、先进的数值方法实现精确求解
COMSOL Multiphysics® 的方程编译器为数值引擎提供了最佳动力:用于稳态(稳定)、瞬态、频域和特征频率研究的全耦合偏微分方程组。软件使用有限元法(FEM),对偏微分方程组的空间变量 (x, y, z) 进行离散化处理。对于某些特定问题,也可以使用边界元法(BEM)将空间离散化。对于空间和时间相关的问题,则使用直线法,其中使用 FEM(或 BEM)将空间离散化,从而形成常微分方程组(ODE)。然后使用包括时间步进的隐式和显式方法在内的高级方法来求解这些常微分方程。
瞬态和稳态(稳定)问题可以是非线性的,在离散化之后也会形成非线性方程组。COMSOL Multiphysics® 中的引擎提供全耦合的雅可比矩阵,用于指定非线性求解器进行求解。阻尼牛顿法用于求解稳态问题的非线性系统,或在时间步进过程中求解瞬态问题。然后,牛顿法使用雅可比矩阵求解一系列线性方程组,得到非线性系统的解。
对于线性问题(也在非线性求解器步骤中求解,请参见上文),COMSOL® 软件提供直接求解器和迭代求解器。直接求解器可用于求解中小型问题,而迭代求解器则用于较大的线性系统。COMSOL® 软件提供多种迭代求解器,其中内置了先进的预条件器(如多重网格预条件器)。这些预条件器可以确保迭代求解过程稳定、快速地执行。
不同的物理场接口还可以针对一系列问题提供了相应的求解器默认设置。这些设置并不是固定不变的;您可以直接在用户界面的每个求解器节点下更改和手动配置求解器的设置,针对您的具体问题调整其求解性能。只要满足条件,求解器和其他计算密集型算法便会完全并行,实现多核和集群计算。共享内存和分布式内存方法都可用于直接和迭代求解器,并能用于大型参数化扫描。求解过程中的所有步骤都可以使用并行计算。
十、丰富的可视化和后处理工具帮助展示建模结果
尽情展示您的仿真结果吧!COMSOL Multiphysics® 提供了强大的可视化和后处理工具,可以帮助您以简洁有效的方式展示您的仿真结果。您可以使用软件的内置工具,也可以在软件中输入数学表达式,通过派生物理量来增强可视化效果。因此,您可以在 COMSOL Multiphysics® 中生成与仿真结果有关的任何物理量的可视化效果。
可视化功能包括表面图、切面图、等值面图、截面图、箭头图和流线图等众多绘图类型。软件提供一系列数值后处理工具用于计算表达式,例如积分和导数。您可以计算实体、表面、曲边以及点上的任意物理量或派生物理量的最大值、最小值、平均值和积分值。许多基于物理场的模块还包含了特定工程和应用领域的专用后处理工具。
1、导出结果和生成报告
您可以导出数据,并通过第三方工具对数据进行处理。数值结果可以导出为 .txt、.dat 和 .csv 格式的文本文件,也可以导出为非结构化的 VTK 格式。您可以使用 LiveLink™ for Excel® 将结果导出为 Microsoft® Excel® 电子表格软件文件格式(.xlsx)。图像可以导出为多种常见的图像格式,而动画可以导出为 WebM 格式和动画 GIF、Adobe® Flash® 或 AVI 文件。汇总了整个仿真项目的报告可以导出为 HTML(.htm、.html)或 Microsoft® Word® 软件格式(.doc)。
十一、仿真 App 在分析、设计和生产之间架起沟通的桥梁
在许多组织中,往往都是少数的数值仿真专业人员需要为一个庞大的群体服务,后者通常是从事产品开发、生产人员,或者研究物理现象和过程的学生。为了顺应这一市场需求,COMSOL Multiphysics® 提供了开发仿真 App 的强大功能,借助“App 开发器”,仿真专业人员可以为原本通用的计算机模型创建直观且极具特色的用户界面 - 开发随时可用的定制 App。
您可以从通用模型着手,开发多个不同的 App,每个 App 都可以针对特定的任务而内置有限的输入和输出选项。App 既可以在客户端运行,也可以通过网页浏览器运行,其中可以包含用户文档,还可供您检查“允许范围内的输入”,并通过单击按钮生成预定义的报告。您可以使用 COMSOL Server™ 的 App 管理和分发工具,通过网络或 Web 访问方式将开发完善的 App 分享给设计团队、制造部门、工艺操作员、测试实验室、用户以及客户使用。
使用帮助
一、问题描述
如何利用COMSOL模型中的对称性?
解
使用对称来减少模型大小
通过在模型中使用对称性,您可以将其大小减小一半或更多,使其成为解决大型问题的有效工具。这适用于几何和建模假设包括对称性的情况。最重要的对称类型是轴对称和对称以及反对称平面或线。
轴对称在圆柱形和类似的3D几何形状中很常见。如果几何形状是轴对称的,则仅在径向(r)和垂直(z)方向上存在变化而在角度()方向上不存在变化。然后,您可以在rz平面中解决2D问题,而不是完整的3D模型,这可以节省大量的内存和计算时间。许多COMSOL Multiphysics物理接口都有轴对称版本,并考虑了轴对称性。
对称性和反对称性平面或直线在2D和3D模型中都很常见。对称性意味着模型在分界线或平面的两侧是相同的。对于标量场,对称线上的法向通量为零。在结构力学中,对称条件是不同的。反对称意味着模型的加载在分界线或平面的任一侧上相反地平衡。对于标量场,沿着反对称平面或线的因变量为0。结构力学应用具有其他反对称条件。许多物理接口具有可直接作为特征使用的对称条件。
为了利用对称平面和对称线,所有几何,材料属性和边界条件必须是对称的,并且任何载荷或源必须是对称的或反对称的。然后,您可以构建对称部分的模型,该模型可以是完整几何的一半,四分之一或八分之一,并应用适当的对称(或反对称)边界条件。
电子封装和散热器之间的热接触电阻具有对称平面的示例,表示为灰色工作平面。 模型几何中只有十六分之一用于计算解决方案。
例子
有关在流体动力学和热传递中使用对称平面的示例,请参见模型自由对流。
以上所示的模型电子封装和散热器之间的热接触电阻可用于传热模块示例。
有关具有对称平面的高频电磁应用示例,请参阅RF模块的微波炉型号。
声学模块中提供的带有Perforates的模型消声器模拟了一个汽车消音器,带有多孔挡板和管道,适用于各种频率。
1、可能的陷阱
在结构力学中,有些情况下结果不是纯粹对称的,即使最初的问题可能看起来如此。
对称结构中的本征频率可以是对称的和反对称的。您需要对几何体的一半进行两项研究,每种研究使用一组边界条件,以捕获所有本征频率。如果存在多个对称性(如建模结构的四分之一),则必须考虑边界条件的所有排列。
在线性屈曲分析中,对称结构的最低屈曲模式可以以相同的方式对称或反对称。
轴对称只能用于在特征值分析(本征频率或屈曲)的情况下找到轴对称的本征模。
反对称边界条件通常与固体的几何非线性分析不兼容,因为约束将去除描述有限旋转所需的一些应变项。
反对称部分。
2、查找更多信息
有关高效建模实践的更多提示,请参阅“建模指南”一节中的“COMSOL Multiphysics参考手册”。
二、Problem Description
二、Problem Description
我打算购买一台专用于运行 COMSOL Multiphysics® 的计算机,请求推荐硬件配置。
1、Solution
COMSOL Multiphysics® 求解的问题类型相当广泛,加之当今软件和硬件开发速度之快,并且不同价位的硬件有着很大的差异,因此,我们不能一概而论地说哪一款计算机对于所有使用案例来说都是最佳选择。
2、内存
对于计算机而言,最重要一个因素是,要有足够的物理内存 (RAM) 来求解您要处理的最大模型,并且您已正确安装 RAM。如果没有足够的 RAM,那么无论您选择什么样的硬件,计算机的运行速度都会明显下降。
您可以通过求解与要求解的最大模型相似但更小的模型来预测 RAM 需求,测试模型包含的物理场与您要在最大模型中求解的相同。监视所用的内存以及自由度,这些信息报告在“求解器日志”中。将曲线拟合到 A x (dof)^N 形式的数据中,其中 A 和 N 是拟合系数,dof 是自由度数,您可以据此预测较大模型的内存要求。指数 N 通常介于 1 到 2 之间。使用迭代求解器进行多重网格预处理时,N 更接近 1;使用直接求解器时,N 更接近 2。因子 A 取决于问题的稀疏性。举例来说,对于自由度非局部耦合的热辐射问题,A 的值将远大于传导传热问题中的值,此问题中的自由度之间只存在局部耦合。
请注意,对于不同的模型类型,内存使用率与自由度之间的关系存在巨大差异,因此,您可能需要为待求解的每一种模型重复此过程。您需要一台不低于此 RAM 量的计算机。还请注意,如果 RAM 量远远超过实际需要的量,也并没有什么好处。请确保使用所选 CPU 支持的尽可能快的内存速度。
性能在很大程度上还取决于内存的安装方式。所有计算机均通过多通道内存总线访问安装的内存。如果存储体未正确填充,则内存速度会降低。例如,假设有一台具有四个存储体(每个内存通道一个)的四内存通道单 CPU 计算机,并且每个存储体都有四个开放插槽,总共有 16 个开放的 DIMM 插槽,如下面的示意图所示。
通常情况下,如果任何存储体中使用的插槽多于两个,则内存速度会降低;但在某些系统上,如果每个存储体上的插槽超过一个,速度就会降低。硬件供应商应提供此信息。因此,举例来说,如果要在上述系统中安装 16GB RAM,您可以安装四个 4GB 或八个 2GB 的 DIMM,并确保使用所有存储体。安装四个 4GB DIMM 可以留出最多的空间用于安装更多 RAM,并能充分利用多个内存通道。在安装 DIMM 时,请确保使用所有内存通道;这是因为,如果有内存通道处于未使用状态,就会导致速度明显降低。您需要添加更多 RAM 来利用所有的内存通道。下面的示意图对此进行了汇总。
3、影响软件整体速度的其他因素
性能、CPU 类型、CPU 基频、缓存、CPU 数量、每个 CPU 的内核数和硬件成本之间存在着复杂的关系。COMSOL 代码库由多种不同的算法组成,这些算法具有不同的扩展属性。因此,某些硬件因素对性能的影响大于其他因素,并且这些因素的相对优点与问题的类型和大小都相关。所以,我们很难提出具体的硬件建议。下面给出一些一般建议。
1)CPU 类型
不同的 CPU 架构提供不同的特性集,其价格也存在显著差异。
高端 CPU(如英特尔® 至强® 金牌处理器和铂金处理器)具有六个内存通道,采用 CPU 到 CPU 互连技术,使 CPU 之间能够相互通信,并能访问单台机器上的所有内存。这些 CPU 通常在双 CPU、四 CPU、甚至八 CPU 配置中使用。这些处理器具有最大内存带宽,能够在 RAM 内存与处理器之间来回快速传输大量数据。如果您需要使用大量内存,或者计划连续并行运行多个仿真,那么这类多 CPU 计算机是最理想的选择。在求解单个模型时,性能将随着 CPU 数量的增加而提高,但相对性能的提高取决于模型的大小。在多 CPU 系统上求解较大模型时,速度提升更快。如果您计划购买四 CPU 或八 CPU 系统,请联系 COMSOL 技术支持,获取个性化指导。
中端 CPU(如英特尔® 至强® W 处理器)具有四个内存通道,没有 CPU 到 CPU 互连结构,因此仅限于单 CPU 操作。这种 CPU 具有相当高的时钟速度和较大的内核数,但内存带宽较小,是一种具有吸引力的全方位选择。请记住,您必须均匀填充四个内存通道。
入门级 CPU(如英特尔® 至强® E 处理器)具有两个内存通道,没有 CPU 到 CPU 互连结构,因此无法像上述 CPU 那样处理大量的内存。此类 CPU 的带宽最低,但可以具有较高的时钟速度。它们不是并行运行多个仿真的理想选择,但可用于快速求解单个模型。
上面列出的 CPU 是面向专业工程领域销售的当前一代处理器。还有一些处理器主要面向消费者市场,它们具有多种相同的功能,且性能相当,通常成本较低。
2)时钟频率
较高的时钟频率通常会从软件的各个方面提升性能速度。如果两台计算机的所有其他硬件规格都相同,则它们之间的相对性能主要取决于时钟频率。
3)高速缓存
高速缓存直接内置在处理器中,缓存越大越好。在所有其他因素都相同的情况下,缓存较大的机器将表现出更好的性能。
4)内核数
4)内核数
处理器中的内核越多,一次可以执行的并行线程就越多,这就是多线程处理。COMSOL 将自动利用所有可用的内核,但这需要计算成本。并行使用过多内核尽管通常只用于求解相对较小的模型,但这样做可能会导致速度降低。有些模型甚至被它们的单线程性能控制。一般来说,六核或八核系统是比较好的全方位选择,但内核越多可能越好,这在并行运行多个模型或使用 PARDISO 直接求解器时尤其如此。
4、一般建议
4、一般建议
1)参数化扫描
如果您打算在各个不同的模型中求解许多几何变体、不同的网格、不同的材料集或其他参数,就需要使用“参数化扫描”功能。举例来说,如果您要扫描 10 种变化的零件尺寸,并扫描 10 种不同的材料和 10 个不同的模型参数,则需要求解 1000 次相似的模型,在单台计算机上将每次扫描作为单个作业运行时,求解时间(最坏的情况下)正好是原来的 1000 倍。
无论是在使用任何许可证类型的单台计算机上,还是在使用网络浮动许可证的集群计算机上,通过并行运行作业都可以减少扫描大量参数的求解时间。
要在单台计算机上并行求解,请使用批处理扫描功能。仅当内存支持同时求解所有模型时,我们才建议您在单台计算机上并行运行参数化扫描。例如,如果求解一个模型实例需要 3GB RAM,那么就可以在 16GB RAM 的计算机上同时运行四个作业。对于内存要求较少的模型,在同时运行与内核数一样多的作业时,性能有明显的提升。使用“批处理扫描”时的相对加速比取决于模型和硬件
要在集群上并行求解“参数化扫描”,请使用集群扫描功能。一次可以运行的并行作业数没有限制(最多可以达到集群上可用节点的数量)。您可以在自己的集群上运行,也可以使用第三方集群运行。COMSOL 维护着一个技术合作伙伴列表,这些合作伙伴为集群计算提供随需应变的计算资源。每个集群节点只需满足针对运行单个模型所设定的要求即可。有关集群硬件的进一步指导信息,请参见知识库 1116。
另请参见知识库 1250:从命令行运行参数化扫描、批处理扫描和集群扫描。
您应该始终考虑是否可以使用优化模块来避免大规模扫描。
2)操作系统
在使用某些多核处理器时,Linux 和 macOS 操作系统的性能可能优于 Windows 操作系统。这一性能差异在 5.4 版本中已得到解决。
3)硬盘驱动器
3)硬盘驱动器
与硬盘驱动器相比,固态硬盘可以提供更好的整体系统性能。驱动器的速度总是越快越好,但如果系统在您求解的模型上将驱动器用于交换空间(虚拟内存),则最好升级 RAM,而不是投资到提升驱动器的速度上。
4)显卡
我们推荐使用基于现代 AMD 或 NVIDIA 的专用显卡。您可以在系统要求页面找到通过测试的显卡列表。显卡的内存越大,您能看到的模型细节越复杂。请注意,不能仅仅因为求解模型需要大量的 RAM 内存就断定需要较大视频卡才能显示模型,反之亦然。
5)GPU
本软件目前不支持图形处理单元上的通用计算。
COMSOL Multiphysics 5.5版中的主要新闻
常规更新
-用于简化2D图纸创建的新草图绘制工具
-使用设计模块的图纸尺寸和约束
-安全放置网格的高阶节点
-用于编辑增材制造,3D打印和3D扫描格式的新工具
-PLY和3MF导入和导出
-图形窗口中的上下文菜单
-选择框,取消选择框和缩放框的保持启用选项
-自定义图形工具栏
-群集计算的性能改进
-图中两种颜色之间的自定义渐变
-点和箭头的动画用于简化绘图
-将图像直接导出到PowerPoint
-创建您自己的插件以自定义Model Builder工作流
-带有COMSOL Compiler
流体流动和传热的最小尺寸的独立应用程序文件
-新产品:多孔介质流动模块
-新产品:金属加工模块
-集热系统等效电路
-参与介质中辐射的多个光谱带
-非等温大涡模拟(LES)
-可压缩的欧拉流
-旋转机械中的气泡流,欧拉-欧拉,能级集和相场模型
-粘弹性流
-分散相的任意数量
电磁学
-压电和介电壳
-洛伦兹力的新功能
-用于印刷电路板模拟的直接TEM和通孔
-混合模式S参数
-新的特定吸收率(SAR)计算功能
-高斯光束的匹配和散射边界条件
-消逝的高斯背景场
-用于极化确定的周期性端口变量
-全波电磁波与射线光学耦合
-自动点图计算
-计算与空间有关的问题中的电子能量分布函数(EEDF)
-用于静电除尘器建模的电晕放电接口
-击穿检测接口以预测是否会发生击穿
结构力学与声学
-壳体,复合材料和膜的机械接触
-壳体和复合材料的塑性和其他非线性材料模型
-新型管道力学接口
-具有AC / DC模块的压电和介电壳体
-随机振动分析
-非等温流体-结构相互作用(FSI)
-具有结构-流体耦合的快速线性弹性波分析
-用于热粘声分析的端口
-3D至1D管道声耦合
-复合材料壳体的结构-声相互作用
-在航空声学
化学中使用CFD结果的平滑映射
-生成材料和化学界面从热力学数据库
-在化学界面电化学反应
-在管道中的电流分配
-预定义短路功能的集中电池仿真
优化
-内置的形状优化工具
-上壳形状优化
平滑几何模型从拓扑结构优化的结果-
-置信区间为参数估计
粒子追踪
-扩展了用于流体流动的粒子追踪的内置力,包括虚拟质量和压力梯度力
-对于某些粒子追踪模型,
CAD的导入时间,设计模块和LiveLink产品的计算时间减少了50%以上
-关联几何导入
-从材料,层和颜色中进行选择
-删除打孔操作
-导出到IGES和STEP
更新日志‘
COMSOL Multiphysics 5.5版中的主要新闻
常规更新
-用于简化2D图纸创建的新草图绘制工具
-使用设计模块的图纸尺寸和约束
-安全放置网格的高阶节点
-用于编辑增材制造,3D打印和3D扫描格式的新工具
-PLY和3MF导入和导出
-图形窗口中的上下文菜单
-选择框,取消选择框和缩放框的保持启用选项
-自定义图形工具栏
-群集计算的性能改进
-图中两种颜色之间的自定义渐变
-点和箭头的动画用于简化绘图
-将图像直接导出到PowerPoint
-创建您自己的插件以自定义Model Builder工作流
-带有COMSOL Compiler
流体流动和传热的最小尺寸的独立应用程序文件
-新产品:多孔介质流动模块
-新产品:金属加工模块
-集热系统等效电路
-参与介质中辐射的多个光谱带
-非等温大涡模拟(LES)
-可压缩的欧拉流
-旋转机械中的气泡流,欧拉-欧拉,能级集和相场模型
-粘弹性流
-分散相的任意数量
电磁学
-压电和介电壳
-洛伦兹力的新功能
-用于印刷电路板模拟的直接TEM和通孔
-混合模式S参数
-新的特定吸收率(SAR)计算功能
-高斯光束的匹配和散射边界条件
-消逝的高斯背景场
-用于极化确定的周期性端口变量
-全波电磁波与射线光学耦合
-自动点图计算
-计算与空间有关的问题中的电子能量分布函数(EEDF)
-用于静电除尘器建模的电晕放电接口
-击穿检测接口以预测是否会发生击穿
结构力学与声学
-壳体,复合材料和膜的机械接触
-壳体和复合材料的塑性和其他非线性材料模型
-新型管道力学接口
-具有AC / DC模块的压电和介电壳体
-随机振动分析
-非等温流体-结构相互作用(FSI)
-具有结构-流体耦合的快速线性弹性波分析
-用于热粘声分析的端口
-3D至1D管道声耦合
-复合材料壳体的结构-声相互作用
-在航空声学
化学中使用CFD结果的平滑映射
-生成材料和化学界面从热力学数据库
-在化学界面电化学反应
-在管道中的电流分配
-预定义短路功能的集中电池仿真
优化
-内置的形状优化工具
-上壳形状优化
平滑几何模型从拓扑结构优化的结果-
-置信区间为参数估计
粒子追踪
-扩展了用于流体流动的粒子追踪的内置力,包括虚拟质量和压力梯度力
-对于某些粒子追踪模型,
CAD的导入时间,设计模块和LiveLink产品的计算时间减少了50%以上
-关联几何导入
-从材料,层和颜色中进行选择
-删除打孔操作
-导出到IGES和STEP
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