集成材料和工藝模擬與仿真平臺(tái)

在眾多材料和工藝仿真方面的軟件中，COMSOL Multiphysics以其多物理場(chǎng)耦合方面的優(yōu)勢(shì)和靈活的外部應(yīng)用程序接口(API)，使得COMSOL Multiphysics在多物理場(chǎng)求解方面展現(xiàn)出了非凡的解決問題的能力。中山大學(xué)黃智恒教授一直致力于集成材料/工藝模擬與仿真方面的研究，最近黃教授巧妙地將材料熱力學(xué)計(jì)算軟件MTDATA以及科學(xué)計(jì)算軟件MATLAB，成功地應(yīng)用到了COMSOL Multiphysics多物理場(chǎng)耦合計(jì)算中，解決了一系列材料動(dòng)力學(xué)問題，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了以COMSOL Multiphysics 為核心的集成材料與工藝仿真平臺(tái)。

　　一、COMSOL Multiphysics與MATLAB的接口

　　COMSOL Multiphysics提供了與MATLAB的完美接口—— LiveLink for MATLAB。在整體環(huán)境下，用戶可以像在MATLAB中那樣保存和運(yùn)行文件，為用戶使用其他建模方法自由地對(duì)基于模型的偏微分方程、模擬運(yùn)算和結(jié)果分析進(jìn)行整合提供了方便。

　　運(yùn)行COMSOL with MALTAB模式，不但可以讓COMSOL Multiphysics調(diào)用MALTAB內(nèi)核及其所包含的所有工具箱，更能夠使用命令行的形式操作物理模型，如圖1所示。

　　二、COMSOL Multiphysics與MTDATA的接口

　　由于COMSOL Multiphysics與MATLAB的無縫鏈接，任何一個(gè)COMSOL Multiphysics創(chuàng)建的模型(.mph文件)都可以保存為MATLAB m文件，并在MATLAB環(huán)境中運(yùn)行。所以，MATLAB與 MTDATA的接口可以應(yīng)用于COMSOL Multiphysics中。需要注意的是，COMSOL Multiphysics模型在調(diào)用MTDATA DLL中的函數(shù)和子程序時(shí)，只需被載入(load)一次。如果MTDATA DLL已經(jīng)被載 入內(nèi)存中，而再次重復(fù)載入時(shí)就會(huì)提示鏈接錯(cuò)誤。

　　COMSOL Multiphysics與MTDATA、MATLAB三種軟件之間的鏈接機(jī)制，如圖2所示。