COMSOL学习


COMSOL

前言

COMSOL和仿真

明白COMSOL可以用来做什么?它不是无所不能的,对数值仿真有一个概念的了解。

解决方法:

参加COMSOL的workshop,或在COMSOL官网或其他视频网站学习入门视频,或利用COMSOL官网的宣传手册学习。同时你还需要了解一点关于数值仿真的内容,比如了解什么是前处理,什么是求解器,什么是后处理。有限元到底是什么东西,哪怕是科普性质的文章都可以看一看。具体再了解一下最简单的偏微分方程数值求解,比如拉普拉斯方程,一维传热方程。了解边界条件是什么,为什么要绘制网格。

这个期间有一到两天时间足够了,毕竟绝大多数需要COMSOL做仿真的人都有一定的数学或物理基础。

熟悉COMSOL的操作

拿到一个新的软件,我自己的经验是,我会随便点一点菜单栏,看看都有什么东西。熟悉一下有哪些快捷键,或者弹出菜单都有什么。有些东西就是字面意思,比如添加物理,添加几何。有些不理解也没关系,至少需要什么操作你能知道在哪去找。

经常看别人的问题就会发现,有很多问题是涉及到该如何操作的,比如如何定义函数,如何调用函数,如何设置变量,如何画出几何阵列,如何添加材料等等。说实话,即便是在我刚开始学COMSOL,还没有做过太多案例的时候,这些问题对我来说也不是问题。因为一旦我遇到这些情况都会主动去找一找,在菜单栏翻一翻,每个节点右键弹出菜单看一看,很快就能找到对应的设置。这些问题完全不需要到处询问,如果没人回答,难道放着不做了吗?

此时你应该:

把COMSOL设置成中文,当然英语好也可以直接英文。把COMSOL所有高级功能都打开,比如方程视图,稳定性等。如果某个设置不太好找,那就多打开菜单看一看,多点击右键弹出菜单找一找。另外,就是多做案例,做的多了,很多操作自然就会了。

多做COMSOL的案例

目前为止,我个人认为COMSOL的案例是最优秀的教材,用户手册是需要有一定使用经验的人才需要看的,不合适新人。

上面提到COMSOL的操作设置。很多高级设置不是你一下子就能自己悟出来的,比如边界递增载荷。在计算瞬态流体的时候,如果入口速度过大,会导致不收敛。其中一个解决方案就是利用单调递增的函数,使边界速度从0缓慢增加到最大值。这种方法实际上在很多案例里面都有。所以多做案例才是熟悉COMSOL最快最便捷的方法。

我的经验是,把需要用到模块所涉及的案例通通做一边。做案例的时候一定要做到多思考,举一反三。关于学案例,我经常收到的反馈是,照着案例做一边会了,做自己的模型就有问题。或者说学案例只是过了一边,很多操作或设置看不懂。事实上,看不懂是正常的。但是这些人并没有真正去思考问题,也没有主动去寻找答案。更没有做到举一反三。

首先,做案例除了按照案例步骤操作一边外,还需要动脑思考。思考你不懂的操作,比如它用了一个弱贡献,那为什么需要额外的弱贡献,边界不满足吗。或者它为什么用分离步求解器而没有用全耦合求解器。其次,把你没有见过的特别值得学习的操作好好回味一下,哪怕仅仅是绘图的技巧。最后,举一反三,案例之所以会运行,说明参数都是适当范围的,可以自己改一改输入参数,看看收敛情况如何。或者改变计算域形状,改变几何尺寸等等。

对模型的理解,对COMSOL的理解是日积月累的,而不是一下子瞬间的事情。所以要长期的做案例,长期积累,哪怕把某个案例做两遍,三遍。

如果你不熟悉COMSOL的操作,那做案例一定要按照操作步骤,据我了解COMSOL案例中虽然也有错误或BUG,但是很少见。我经常看到有新人遇到这样的问题。比如他做的是带有流体和固体的传热问题或耦合问题。在添加固体材料后,材料中提示缺少动力粘度。你用的是固体,用膝盖也能想一想哪里来的动力粘度。按照案例继续设置,这个问题就会消失。但仍然有很多人遇到这样的问题就会去询问。

熟悉COMSOL不是一天两天的事情,用的多,想的多才能慢慢熟悉。这需要一个长期的过程。

资源

官网上教程不要太多。如果是新手,先看这个pdf跟着做:http://cdn.comsol.com/translated-documentation/cn/5.3/COMSOLMultiphysics%E7%AE%80%E4%BB%8B.pdf

各个专业模块的中文教程在这里下载:http://cdn.comsol.com/translated-documentation/cn/5.3/COMSOL%E4%B8%AD%E6%96%87%E6%96%87%E6%A1%A353.pdf

然后去这里找案例:http://cn.comsol.com/models,几百个案例已经有中文教程了。

自我感受

他们真的引导和相应课程做的很全面哈,我第一次见到这么完善加用心的软件和相应系统


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