COMSOL使用技巧

各位同道好，看了半个月的帮助文档，和大家分享下心得。因专业所需，所以本文偏重传质

及相关的设定，欢迎版主大神指点：

1. 基本求解类型

 稳态

 瞬态、时间离散、瞬态波动  特征频率、特征值

 频域、频域波动（modal）

通常，做化工的用稳态和瞬态求解较多。声化学可能会涉及特征频率吧。 对于稳态求解，除了最常用的，comsol还提到一个连续化参数求解器：1

参数必须为单增或单减的实数值；2参数可为方程、约束、表达式、物性参数，但不可为网格参数。

另外对于结构力学而言，有个load case，这个设置的妙处在于计算多个

载荷或约束时不用反复装配总刚矩阵。 而初始化稳态求解器则适用于需要初始化的稳态两相流（level set

function or 相场函数）以及所用的湍流、低k-e、传热。

对于瞬态求解，需要注意的是在times中设定的时间只是输出时间的间隔，

而非实际计算的时间步长，而时间步的设定在后续求解器attribute中介绍；电沉积适合用

初始化瞬态求解器，可加 电流分布初始化，前提是变形尺寸小。

 线性vs 非线性：若方程系数或者约束中含有要求解的变量则需选用非线性求解

器，反之则选线性，但需要注意的是线性求解器也可用于小规模的使用单步牛顿法求解的非线性问题以及少量变量耦合的非线性问题

 关于总刚或雅克比矩阵：将控制方程线性化处理后，离散得到的线性方程组的系数

矩阵。不正确的雅克比矩阵会导致：

1、线性稳态求解器和特征值求解器求出错解；

2、非线性稳态和瞬态问题时间耗费增大甚至求不出解。

一般导致总刚出现问题的原因有：

1、函数及其导数定义出错；

2、Matlab 函数并没定义其导数而在comsol中调用时使用了其导数；

3、nojac operator；

4、解的形式不适于控制方程；（这个问题什么意思，没遇到过）2

5、在没有选择Allow complex number and use complex function with real input 选项的情况下使用了复数。

comsol操作技巧

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN comsol操作技巧

下面是本人在利用comsol解决实际问题时碰到的一些问题，通过上网查询，以及自己想出的方法进行解决，很多是网络是无法直接查询到，希望和大家一起分享，也许其中的某条正是你下载冥思苦想要解决的问题，希望能够帮到你。

上网查找的部分如有侵权，请告之删除，谢谢！

（一）利用comsol的计算源程序，来建立新的循环计算

如果需要利用其它计算后的数值代入到comsol进行后计算，这就不可避免的要利用comsol的源程序进行后学的连续计算，这里主要需解决在次计算利用上次计算初始值的问题，下面两段就是有无利用上次计算结果作为初始值的程序：

%正常的求解

% Solve problem

=femtime(fem, ...

'solcomp',{'T'}, ...

'outcomp',{'T'}, ...

'blocksize','auto', ...

'tlist',[colon(0,,1)], ...

'estrat',1, ...

'tout','tlist', ...

'linsolver','gmres', ... 'itrestart',100, ...

'prefuntype','right', ...

'prefun','gmg', ...

'prepar',{'presmooth','ssor','presmoothpar',{'iter',3,'relax',},'postsmooth','ssor','postsmoothpar',{'iter',3,'relax',},'csolver','pardiso'}, ...

COMSOL使用技巧

COMSOL Multiphysics使用技巧

(旧版通用)

COMSOL使用技巧

一、 全局约束/全局定义

对于多物理仿真,添加全局约束就是COMSOL非常有用的功能之一。

例如,对于一个涉及传热的仿真,希望能够调整热源Q_0的大小,从而使得某一位置处的温度T_probe恒定在指定值T_max,我们可以直接将这个全局约束添加进来即可。

有些情况下,全局约束可能包含有对时间的微分项,也就就是常说的常微分方程(ODE),COMSOL同样也支持自定义ODE作为全局约束。 COMSOL使用技巧

例如,在一个管道内流体+物质扩散问题的仿真中,利用PID算法控制管道入口的流速u_in_ctrl,从而使得某一位置处的浓度conc恒定在指定值c_set。(基本模块模型库 > Multidisciplinary > PID control)。需要添加的PID算法约束如下式:

要添加上述约束,除变上限积分项外,另外两项都可以很容易的在边界条件中的“入口流速”设置中直接定义。因此,这个变上限积分需要转化成一个ODE,作为全局约束加入。

令tdtsetcconc0)_(int,方程两边同对时间t求导,得到setcconcdtd_int。在COMSOL中,变量u对时间的导数,用ut表示。因此变量int的时间导数即为intt。利用COMSOL的“ODE设定”,我们可以很容易的将intt-(conc-c_set)=0这个ODE全局约束添加入模型之中。 COMSOL使用技巧

COMSOL使用技巧

二、 积分耦合变量

COMSOL的语法中,变量u对空间的微分,分别默认为用ut,ux,uy,uz等来表示,这为仿真提供了极大的便利。那么对变量u的空间积分呢？COMSOL提供了积分耦合变量来实现这一功能。

积分耦合变量分为四种:点(point)积分耦合变量、边(edge)积分耦合变量、边界(boundary)积分耦合变量、求解域(subdomain)积分耦合变量。根据模型的维度,会有相应积分耦合变量。用户还可以指定得到结果后的作用域,例如全局,或指定某些点、边、边界或求解域。从而可以将对积分耦合变量结果的访问限制在指定的对象上。

comsol使用技巧

COMSOL（Computer Simulation）是一款功能强大、可扩展的多物理场仿真软件，广泛应用于科研、工程设计、优化等领域。以下是一些COMSOL使用的技巧，帮助用户更好地使用该软件。

1. 理解仿真物理模型：在使用COMSOL进行仿真之前，首先要理解所仿真问题的物理模型。这包括理解各种物理现象、边界条件、材料属性等，以便能够选择适当的仿真模块和设置相关参数。

2. 利用“模块库”和“建模库”：COMSOL提供了丰富的模块库和建模库，其中包含了许多常见的物理模型和几何形状。用户可以直接选择相应的模型和几何形状，并根据自己的需求进行修改和优化。

3. 设置适当的网格：网格的划分对于仿真结果的准确性和计算效率都有很大影响。在设置网格时，需要考虑到模型的复杂程度、几何形状的特点以及仿真结果的精度要求。一般来说，需要在保证准确性的前提下尽量减小网格的规模。

4. 使用参数化建模：COMSOL支持参数化建模，即通过调整参数来实现对模型的灵活控制。参数化建模可以帮助用户快速进行参数优化，快速得到最佳解决方案。同时，参数化建模也便于对不同场景进行比较和分析。

5. 结果解析和后处理：COMSOL提供了丰富的结果解析和后处理功能，例如对结果进行可视化、绘制曲线、生成报告等。通过对结果的进一步分析，可以更全面地理解模型和现象，并得出科学合理的结论。

6. 使用求解器设置：COMSOL提供了多种不同的求解器设置选项，用户可以根据自己的需求选择合适的求解器。一般来说，直接求解器适用于较小规模的问题，而迭代求解器适用于较大规模和复杂度较高的问题。

7. 并行计算：COMSOL支持并行计算，即多个处理器同时进行计算，以提高计算效率。在进行大规模求解时，可以通过设定并行计算参数来加速计算过程。

8. 学习和交流：COMSOL拥有庞大的用户群体和丰富的技术社区。用户可以通过学习资源、在线论坛、研讨会等途径，与其他COMSOL用户进行交流和经验分享，以提升自己的仿真技能。