灵感一触即发——多物理场仿真分析平台COMSOL Multiphysics V4.0

　　一、COMSOL Desktop——全新的突破性用户界面

　　COMSOL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，如图1所示。其集功能性、结构性、审美于一身，使用户能够更加容易地模拟复杂的现实问题。例如，COMSOL桌面提供了丰富的工具栏，可以同时显示模型、修改、添加或删除设计仿真参数，并为用户的仿真生成条理、有序的模型控制树。COMSOL桌面由多个窗口组成，其中包括模型树、设置、图形显示、消息、求解进程以及帮助等功能窗口，可以根据用户实际的仿真需要随时添加或删除窗口。

　　二、灵活的习惯定制

　　桌面定制，能够带给设计师最舒适、便捷的工作环境。用户可以根据自身的工作习惯轻松定制桌面窗口，所有窗口的大小、位置都可以任意、自由的改变。所有窗口都可以脱离操作桌面，在电脑屏幕上可以灵活自如地显示或隐藏。在COMSOL Multiphysics中，还可以保存用户的自定义习惯设置，在下次启动时，会自动按照用户的习惯设置启动。值得一提的是，COMSOL Multiphysics还支持多屏系统架构，可同时在不同的显示器上分别显示菜单和模型，不仅一目了然，还能提升视野、开拓思路，如图2所示。

　　三、LiveLink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，使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 接口都实现了COMSOL Multiphysics与当前主流CAD软件的双向无缝链接，以便CAD模型中所指定的每一个特殊参数都能够与仿真几何相关联，如图3所示。除SolidWorks LiveLink、Inventor Livelink 和Pro/ENGINEER LiveLink之外，COMSOL Multiphysics还为其他CAD软件提供了单向导入接口，比如SolidEdge、CATIA等。此外，当然还为那些需要将COMSOL Multiphysics模型融入一个扩展计算技术以及开发环境的用户准备了MATLAB的LiveLink接口。

　　四、更高的效率Streamline

　　COMSOL Multiphysics V4.0用户界面引入了新的模型创建器，使得建模过程更加流畅、高效。先进的模型树设计，使得模型创建器远远超越了模型大纲的功能。模型创建器为用户提供了一个 图形化编程环境，使其能够动态地控制仿真模拟的各个环节。通过对模型创建器中各个节点的操作，可以使用户的模拟更直接、更流畅、更灵活，如图4所示。

　　在模型创建器窗口中，可以清晰地显示建模过程中的每一步，从定义全局变量到最后的结果显示。此外，右键点击模型树中的任何一个节点，都会出现相应的操作内容菜单，其中包括创建模型过程中所需的全部功能。这样，用户只需点击右键就可以进行所有步骤的操作，而不必再通过不同的窗口进行不同的操作设置(如几何模型、物理场、网格以及结果显示等)。如果在模型创建器中选择了具体的操作节点，在相邻的右侧窗口中就会出现相应的参数设置窗口，如图5所示。

　　通过简单的左键点击相应的节点，可以回到任何一个特定的设置窗口。显示结果有独立的工作区，无需打开多个窗口。当创建一个模型时，每一步都将被记录在模型创建器中。例如，当用户的模型需要进行多个步骤才能完成时，这些步骤都将被记录在模型创建器中以便于将来进行查看和修改(可以查看图5中几何创建部分)。用户可以随时对这些步骤的每一个环节进行更改，而无需重复整个建模过程。根据不同需要，也可以利用模型创建器自由地设置复杂的求解顺序。

　　五、在Windows HPC Server 2008中运行COMSOL Multiphysics

　　COMSOL Multiphysics V4.0完美支持Windows HPC Server 2008 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。

　　“以COMSOL公司为代表的科学与工程软件开发商正在积极开发能够在Windows HPC Server 2008系统下运行的大型工具包，这些性能优异、功能强大的开发工具可以有效地帮助科学家和工程师们大幅提升他们探索和发现新事物的速度，”微软公司高性能计算事业部高级主管Vince Mendillo说，“科学家、工程师以及分析人员需要易于使用的工具和高性价比的高性能计算平台以 创造竞争优势。”

　　COMSOL Multiphysics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。用户可以通过集群计算同一模型的不同步长，每个节点计算一个参数，当然也可以利用分布式内存求解一个独立的大型模型。为了获得最高的性能，对于基于MPI分布式内存模型，COMSOL集群系统可以充分利用每个计算节点上的多核计算能力。

　　Windows HPC Server 2008系统上的多物理场仿真，可以将参数步骤分散到不同的物理节点上以求解同一个参数化问题，如图6所示，也可以将一个独立的问题分散到不同节点上以求解不同部分，如图7所示。

　　当用户亲身体验这款具有模型创建器的COMSOL桌面时，一定会被独特的、更具人性化的设计所吸引。通过本文的介绍，读者应该能了解COMSOL Multiphysics全新操作界面的优点，但只有在用户亲身体验后，才能完全地体会到新一代仿真软件的魅力所在。