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多物理场耦合分析与高性能计算

内容多物理场耦合分析各种仿真软件介绍多物理场耦合分析实例关于解耦1多物理场耦合分析软件COMSOLMultiphysicsANSYSMultiphysicsADINA1.1COMSOLMultiphysics“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”COMSOLMultiphysics起源于MATLAB的Toolbox，最初命名为Toolbox1.0。后来改名为Femlab1.0（FEM为有限元，LAB是取自于Matlab），这个名字也一直沿用到Femlab3.1。从2003年3.2a版本开始，正式命名为COMSOLMultiphysics。COMSOLMultiphysics以其独特的软件设计理念，成功地实现了任意多物理场、直接、双向实时耦合，在全球领先的数值仿真领域里得到广泛的应用。

1.1COMSOLMultiphysicsCOMSOLDesktopCOMSOL桌面提供了清晰的模型树，与当今主流CAD软件类似的桌面架构，使用户可以轻松地完成从建模过渡到分析的整个过程，犹如在CAD中建模一样便捷地掌控仿真分析的每个环节1.1COMSOLMultiphysicsLiveLink系列与主流CAD软件融于一体V4.0版本中包含的LiveLink系列产品，让CAD用户可以通过COMSOL平台，精确地模拟出新产品的真实物理效应。每个LiveLink接口都实现COMSOLMultiphysics与当前主流的CAD软件双向无缝链接，以便CAD模型中所指定的每一个特殊参数都与仿真几何相关联。除SolidWorks?LiveLink，Inventor?Livelink和Pro/ENGINEER?LiveLink,MATLAB?LiveLink之外，COMSOLMultiphysics还为其他CAD软件提供了单向导入接口，比如solidEdge、CATIA等。1.1COMSOLMultiphysics在WindowsHPCServer2008中运行COMSOLMultiphysicsV4.0完美支持WindowsHPCServer2008系统，为仿真模拟和虚拟样机提供了一个可扩展且并不昂贵的高性能计算解决方案。COMSOLMultiphysics支持共享内存的多核计算机与分布式集群计算机的并行计算。1.1COMSOLMultiphysics1.2ANSYSANSYS，Inc.(NASDAQ:ANSS)成立于1970年，致力于工程仿真软件和技术的研发，提供从概念设计到最终测试产品研发全过程的统一平台，同时追求快速、高效和和成本意识的产品开发。ANSYS公司于2006年收购了在流体仿真领域处于领导地位的美国Fluent公司，于2008年收购了在电路和电磁仿真领域处于领导地位的美国Ansoft公司。通过整合，ANSYS公司成为全球最大的仿真软件公司。广泛应用于航空、航天、电子、车辆、船舶、交通、通信、建筑、电子、医疗、国防、石油、化工等众多行业。1.2ANSYSMultiphysics能够实现结构、温度场、流场、电磁场之间的耦合分析。不但具有强大的单场分析模块，还可以求解多物理场间的耦合问题。提供直接和间接两种耦合方式，直接耦合使用带有多场自由度的耦合单元；间接耦合是指各物理场拥有自己的“物理环境”、一个“物理环境”中的分析结果可以作为其它“物理环境”的载荷或约束，耦合可以是双向的。

1.2ANSYSMultiphysics统一的仿真环境ANSYSWorkbench是一个强大的多领域仿真环境，为ANSYS核心功能增添了利器，为CAD接口、几何修复、网格划分、结果后处理提供通用工具，并赋予协同工作能力。ANSYSWorkbench环境使得多物理场仿真能够在这样一个开放、适应的软件架构中完成。1.2ANSYSMultiphysicsANSYS多场求解器ANSYS多物理场求解器使用户能够使用自动序列耦合的方式将多个单物理场模型耦合到统一的仿真分析中，从而求解多物理场的问题。在求解过程中的每个时间点，每个物理学科顺序求解并得到学科之间的收敛结果，学科之间的这种反复耦合迭代，ANSYS多物理场求解器使用起来都很简便。ANSYS多物理场耦合基于用户化定制进程间的数据交换流程，不需要第三方耦合软件。1.2ANSYSMultiphysicsANSYS多场求解器特色自动耦合不需要第三方耦合工具对于非结构单元，自动进行网格变换在不同的物理模型之间，支持不同的网格边界允