Principais Novidades do COMSOL Multiphysics® Versão 5.4

O COMSOL Multiphysics® versão 5.4 traz novas ferramentas de modelagem, importantes melhorias de desempenho, o novo Composite Materials Module e o produto COMSOL Compiler™ para a criação de aplicativos de modelagem e simulação autônomos. Através do COMSOL Compiler™, os aplicativos criados no Application Builder podem ser compilados e distribuídos como arquivos executáveis para qualquer pessoa, sem restrições de arquivo de licença.

Novo Produto: COMSOL Compiler™

Novo Produto: Composite Materials Module

O Composite Materials Module permite a modelagem de compósitos laminados, através de uma gama de ferramentas de pré e pós-processamento para estruturas com dezenas ou centenas de camadas. Combinando o Composite Materials Module com a nova funcionalidade para cascas em camadas, disponível no Heat Transfer Module e no AC/DC Module, os usuários podem realizar análises multifísicas em compósitos, tais como o aquecimento por efeito Joule juntamente com a expansão térmica.
Simulação de uma pá de turbina eólica feita de compósito laminado.

Pá de turbina eólica, constituída de compósito laminado, analisada com o novo Composite Materials Module.

Pá de turbina eólica, constituída de compósito laminado, analisada com o novo Composite Materials Module.

Resumo das Funcionalidades Principais

As melhorias das funcionalidades fundamentais do COMSOL Multiphysics® incluem vários recursos para organizar melhor seu modelo. Agora você pode organizar conjuntos de parâmetros em um modelo usando vários nós de parâmetros, bem como executar varreduras paramétricas em vários conjuntos de parâmetros. Além disso, é possível organizar a maioria dos nós do Model Builder em grupos e atribuir esquemas de cores personalizados aos modelos geométricos com base em seleções. Entre as várias melhorias no desempenho está um novo esquema de alocação de memória que resulta em cálculos muito mais rápidos no sistema operacional Windows®, para computadores com processadores mais recentes, que possuem mais de 8 núcleos de processamento.
Um exemplo do uso de seleções coloridas em um modelo 3D grande. As cores aplicadas às seleções em um motor de indução facilitam a navegação neste grande modelo 3D. As cores aplicadas às seleções em um motor de indução facilitam a navegação neste grande modelo 3D.

Resumo de Eletromagnetismo

Para modelagem eletromagnética, o AC/DC Module disponibiliza uma nova Part Library com bobinas e núcleos magnéticos totalmente parametrizados e prontos para uso. Da mesma forma, o RF Module incrementa a biblioteca de materiais para RF com novos materiais de substrato voltados à modelagem de ondas em circuitos impressos de RF, circuitos de micro-ondas e de ondas milimétricas. O Ray Optics Module, oferece ferramentas aprimoradas de modelagem para análise de desempenho ótico-térmico-estrutural (STOP). Finalmente, o Semiconductor Module traz uma interface multifísica nova, chamada Schrödinger-Poisson Equation, para conectar-se à interface Electrostatics.

Um modelo de lente Petzval usando ferramentas de análise STOP no Ray Optics Module. Um novo modelo-tutorial de lente Petzval ilustra a funcionalidade aprimorada da análise STOP do Ray Optics Module. Um novo modelo-tutorial de lente Petzval ilustra a funcionalidade aprimorada da análise STOP do Ray Optics Module.

Resumo de Mecânica Estrutural e Acústica

No que diz respeito à modelagem estrutural e acústica, o Structural Mechanics Module tem novas ferramentas para análise de espectro de resposta ao choque, com dois novos modelos demonstrando a funcionalidade. Com o Nonlinear Structural Materials Module e o Geomechanics Module, agora é possível modelar danos em materiais frágeis como resultado de trincas. A interação fluido-estrutura (FSI) foi adicionada ao Multibody Dynamics Module para estudar problemas onde um mecanismo interage com um fluido. Enquanto isso, no Acoustics Module, uma nova condição de contorno do tipo porta facilita o cálculo de perdas acústicas por transmissão e inserção, e também uma nova opção não linear Westervelt permite modelar propagação de onda com altos níveis de pressão sonora.
Modelo de um mecanismo submerso em um fluido. O movimento de fechamento e o movimento para frente induzido pelo fluido em um mecanismo submerso em um fluido, usando as novas ferramentas de modelagem disponíveis no Multibody Dynamics Module. As setas magenta mostram velocidades estruturais e as setas vermelhas mostram as velocidades do fluido. As cores da superfície representam a pressão. O movimento de fechamento e o movimento para frente induzido pelo fluido em um mecanismo submerso em um fluido, usando as novas ferramentas de modelagem disponíveis no Multibody Dynamics Module. As setas magenta mostram velocidades estruturais e as setas vermelhas mostram as velocidades do fluido. As cores da superfície representam a pressão.

Resumo de Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor

O CFD Module traz duas grandes atualizações: a capacidade de modelar simulações de grandes vórtices (large eddy simulations, ou LES) e um conjunto completamente renovado de ferramentas para modelagem de escoamentos multifásicos, incluindo uma nova interface FSI para escoamento multifásico. Além disso, foram adicionados recursos multifísicos ao Pipe Flow Module através de uma nova interface multifísica chamada Pipe Connection para acoplar às interfaces de escoamento monofásico. Um novo método para radiação de calor no Heat Transfer Module permite reflexões difuso-especulares e superfícies semitransparentes. Também é possível modelar transferência de calor em estruturas de camadas finas.

Simulação de um tanque cilíndrico com um obstáculo movendo-se  na superfície. Simulação de um tanque cilíndrico com um obstáculo movendo-se para frente e para trás na superfície do líquido, usando Level Set, demonstrando as novas capacidades de FSI para escoamentos multifásicos do CFD Module. Simulação de um tanque cilíndrico com um obstáculo movendo-se para frente e para trás na superfície do líquido, usando Level Set, demonstrando as novas capacidades de FSI para escoamentos multifásicos do CFD Module.

Resumo de Química e Eletroquímica

Para usuários do Chemical Reaction Engineering Module, há uma interface Termodinâmica renovada e um novo aplicativo que modela a conversão em fase gasosa de etileno em etanol. Para modelagem eletroquímica, o Batteries & Fuel Cells Module fornece uma nova ferramenta para a criação de modelos concentrados de baterias e os usuários do Corrosion Module podem empregar a interface de escoamento multifásico Level Set.

O aplicativo de modelagem Reaction Equilibrium. O aplicativo Reaction Equilibrium foi projetado para ser usado como uma ferramenta de ensino, tanto para fornecer uma compreensão da dinâmica do equilíbrio químico quanto para mostrar como calcular resultados quantitativos para a composição do equilíbrio. O aplicativo Reaction Equilibrium foi projetado para ser usado como uma ferramenta de ensino, tanto para fornecer uma compreensão da dinâmica do equilíbrio químico quanto para mostrar como calcular resultados quantitativos para a composição do equilíbrio.

Lista das Atualizações Destaques do Lançamento

Funcionalidades Fundamentais

  • Novo Produto: COMSOL Compiler™
  • Mais de um nó Parameter no Model Builder
  • Agrupar nós do Model Builder em pastas
  • Coloração de modelos baseada em seleções
  • Menor tempo de solução no sistema operacional Windows®

Eletromagnetismo

  • Peças totalmente parametrizadas e prontas para uso de bobinas e núcleos magnéticos
  • Correntes elétricas e aquecimento por efeito Joule em estruturas finas com diversas camadas
  • Mais de 40 novos materiais de substrato para circuitos impressos de RF, micro-ondas e ondas milimétricas
  • Novas condições de contorno para camadas metálicas finas e revestimentos antirreflexo
  • Interface Schrödinger-Poisson Equation para simulações de semicondutores
  • Part Library nova e atualizada para óptica de raios
  • Análise STOP mais poderosa
  • Modelos de dispersão óptica para óptica de raios

Mecânica Estrutural e Acústica

  • Composite Materials Module
  • Análise do espectro de resposta ao choque
  • Ativação de material para fabricação aditiva
  • Modelagem de microestruturas baseada em células unitárias
  • Cascas com simetria axial
  • Conectores não rígidos
  • FSI para cascas, membranas, montagens estruturais e dinâmica de multi-corpos
  • Efeito Mullins para borracha
  • Modelos de dano para materiais frágeis, como concreto
  • Portas acústicas
  • Cálculos acústicos não lineares Westervelt

Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor

  • Large eddy simulation (LES)
  • FSI para fluxo multifásico
  • Novos modelos de transporte de fase para escoamento em meio livre e poroso
  • Escoamento multifásico em meios porosos
  • Formulações atualizadas de Euler-Euler, Level-Set e Mixture Model
  • Novos modelos de fluidos não newtonianos
  • Radiação de calor com reflexão difuso-especular e superfícies semitransparentes
  • Radiação superfície-superfície com número arbitrário de bandas espectrais
  • Equação de difusão de luz
  • Transferência de calor em estruturas finas e em camadas

Química

  • Interface Thermodynamics atualizada
  • Reações de equilíbrio na difusão de Maxwell-Stefan
  • O acoplamento multifísico Reacting Flow está agora disponível para a interface Transport of Diluted Species
  • Modelos de parâmetros concentrados para baterias
  • Condições de contorno para membranas, tais como para eletrodiálise

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