COMSOL網(wǎng)格構(gòu)建的案例
基于COMSOL PDE方程 生物堵塞模型的構(gòu)建 ￥300
參考論文和comsol5.6模型在附件中，歡迎下載學(xué)習(xí)。
在 COMSOL? 中構(gòu)建磁流體動(dòng)力學(xué)多物理場(chǎng)模型
當(dāng)然，我們所做的這些假設(shè)和簡(jiǎn)化確實(shí)有其局限性，因此對(duì)照完整的模型進(jìn)行檢查是沒有壞處的，但 COMSOL Multiphysics 平臺(tái)具有強(qiáng)大的功能和靈活性，我們可以用它來輕松構(gòu)建簡(jiǎn)化模型和完整模型，對(duì)它們進(jìn)行比較，并根據(jù)需要進(jìn)行修改
來自https://cn.comsol.com/blogs/building-a-magnetohydrodynamic-multiphysics-model-in-comsol/作者Walter Frei
用Python控制Comsol自動(dòng)運(yùn)行方法（三）：構(gòu)建并訓(xùn)練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代理模型
5.讀取csv文件數(shù)據(jù)來構(gòu)建并訓(xùn)練DNN模型
訓(xùn)練后的DNN模型對(duì)E_vol和P_vol_ave的預(yù)測(cè)效果如下圖所示
訓(xùn)練集（藍(lán)色點(diǎn)）和測(cè)試集（橘色點(diǎn)）基本都集中在理想預(yù)測(cè)線（紅色虛線：代表預(yù)測(cè)值等于實(shí)際值）附近，且R^2的值都在0.99以上，說明該模型具備比較優(yōu)異的預(yù)測(cè)能力，可以作為一個(gè)合格的代理模型。
6.同一組參數(shù)下，Comsol計(jì)算的和DNN模型預(yù)測(cè)的Ragone圖對(duì)比
可以看出1C倍率以下，DNN預(yù)測(cè)的平均體積功率密度（P_vol_ave)與Comsol計(jì)算出來是有些差距的，而2C倍率以上DNN預(yù)測(cè)出來的結(jié)果與Comsol計(jì)算出來的重合得還是挺不錯(cuò)的。
補(bǔ)充說明
本文展示的方法不僅僅局限于鋰離子電池模型，只需要在我這個(gè)案例的代碼基礎(chǔ)上稍作修改即可拓展到任何其他仿真領(lǐng)域代理模型的構(gòu)建和訓(xùn)練。為了方便代碼基礎(chǔ)比較薄弱的小伙伴根據(jù)自己的需求修改我的代碼，我錄制了一個(gè)視頻來詳細(xì)講解代碼的功能以及操作步驟。
文章付費(fèi) (請(qǐng)前往“鋰電芯動(dòng)”公眾號(hào)）后即可獲得本文的Comsol模型、python代碼以及講解視頻如下：
展開 使用 COMSOL 變形網(wǎng)格接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格位移
小結(jié)
我們介紹了如何有效使用變形網(wǎng)格接口，這可以通過將變形域分解為四邊形域并沿邊界引入助因變量實(shí)現(xiàn)。這種方法簡(jiǎn)化了 COMSOL Multiphysics 軟件對(duì)該類問題的求解。當(dāng)存在嚴(yán)重變形時(shí)，可以通過自動(dòng)重新剖分網(wǎng)格來幫助求解文章介紹的方法同樣可以用于三維幾何。模擬變形網(wǎng)格教程同時(shí)使用二維及三維示例演示了這一方法的使用。
至此，我們僅討論了對(duì)象在相對(duì)簡(jiǎn)單域內(nèi)的平移，我們可以輕松在其中設(shè)定變形域。當(dāng)很難對(duì)幾何進(jìn)行細(xì)分或?qū)ο髸?huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們將需要不同的方法。
來源：COMSOL
comsol網(wǎng)格剖分問題 ￥2
網(wǎng)格剖分時(shí)顯示無法分析局部面拓?fù)洌婊虮砻鏌o效
在 COMSOL 中檢查網(wǎng)格質(zhì)量的 3 種方法
在網(wǎng)格 數(shù)據(jù)集中設(shè)置適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?函數(shù)。請(qǐng)注意，無論你解決什么問題，都可以選擇任何形狀函數(shù)，所以如果你不確定該選擇哪一個(gè)，請(qǐng)仔細(xì)檢查你的物理場(chǎng)接口的離散化 設(shè)置?？梢杂门c任何質(zhì)量度量相同的方法過濾掉質(zhì)量不好的單元，用于更好地了解幾何體或網(wǎng)格設(shè)置可能需要微調(diào)的位置。
顯示彎曲偏度的圖。在 網(wǎng)格數(shù)據(jù)集中設(shè)置 幾何形狀函數(shù)。
結(jié)語
在這篇文章中，我們討論了檢查網(wǎng)格的 3 種不同方法，可用于發(fā)現(xiàn)包含低質(zhì)量網(wǎng)格單元的區(qū)域?，F(xiàn)在我們知道如何找出低質(zhì)量網(wǎng)格單元的位置，并且可以手動(dòng)調(diào)整這些區(qū)域中的網(wǎng)格或解決底層 CAD 幾何本身的問題。
本文來自：COMSOL 博客
展開 SolidWorks多實(shí)體模型導(dǎo)入COMSOL劃分六面體網(wǎng)格技巧 ￥10
尤其是運(yùn)用SolidWorks的多實(shí)體建模技巧與COMSOL</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">的“</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;font-weight:bold;white-space:pre-wrap;">對(duì)象分割</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">”工具的使用</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">技巧結(jié)合，借用了其他軟件塊體網(wǎng)格劃分思想，</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">以</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">橢球體進(jìn)行六面體網(wǎng)格的劃分</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">為例</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">，以此例啟發(fā)COMSOL對(duì)復(fù)雜模型進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分的思路。
展開 COMSOL 軟件技術(shù)指南：如何設(shè)置優(yōu)質(zhì)的 CFD 網(wǎng)格
創(chuàng)建網(wǎng)格控制實(shí)體
引入額外的面和邊來控制網(wǎng)格有一個(gè)缺點(diǎn)：網(wǎng)格需要與這些額外的實(shí)體一致。當(dāng)引入邊界層網(wǎng)格時(shí)，可能會(huì)帶來問題。COMSOL Multiphysics 采用一種方法，即在對(duì)體進(jìn)行網(wǎng)格剖分后，將邊界層網(wǎng)格推入域中。域中的單元需要為邊界層單元留出空間，邊界層單元可以在面內(nèi)移動(dòng)，也可以沿著邊移動(dòng)，但不能脫離面或遠(yuǎn)離邊。如果不允許單元移動(dòng)，則試圖進(jìn)入該域的單元和邊界層單元都可能被壓扁。
下面的屏幕截圖顯示了在 Ahmed 類車體后面添加的一個(gè)域，它用于控制尾流中的網(wǎng)格大小。該域不會(huì)一直延伸到底部，因此如果不允許移動(dòng)，在風(fēng)洞地板上引入的邊界層網(wǎng)格會(huì)在地板與外加域的底部之間被壓扁。COMSOL? 軟件的特點(diǎn)是網(wǎng)格控制實(shí)體，如汽車后面的網(wǎng)格控制域所示。
當(dāng)網(wǎng)格控制域完全嵌入到網(wǎng)格中時(shí)，它會(huì)消失，并在需要移動(dòng)時(shí)（例如創(chuàng)建邊界層網(wǎng)格時(shí)）釋放之前限制在其邊界內(nèi)的單元。在這種情況下，網(wǎng)格控制實(shí)體下方地板上的邊界層網(wǎng)格能夠移動(dòng)網(wǎng)格控制面上及其上方的單元，以避免擠壓?jiǎn)卧?Ahmed 類車體模型，在簡(jiǎn)化的汽車結(jié)構(gòu)后面有一個(gè)網(wǎng)格控制域。
當(dāng)實(shí)體被移除時(shí)，網(wǎng)格控制實(shí)體可以局部平滑網(wǎng)格，因此與將實(shí)體留在模型中（即使沒有邊界層網(wǎng)格）相比，它們通常在局部產(chǎn)生質(zhì)量更好的網(wǎng)格。
本文內(nèi)容來自 COMSOL 博客，點(diǎn)擊“閱讀原文”，閱讀更多延伸文章。
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實(shí)例 1 ：橢球模型的分塊技術(shù)和網(wǎng)格劃分。 18
實(shí)例 2 ：球頭狀油缸頭模型的分塊技術(shù)和網(wǎng)格劃分。 30
4 總結(jié) 40
1 簡(jiǎn)介
使用過多個(gè)有限元軟件的人都感受得到，每個(gè)有限元軟件幾乎都有自己的一套使用習(xí)慣或慣用技法，又或者叫做使用文化。在COMSOL使用文化中，COMSOL有個(gè)鮮明的特色就是參數(shù)化掃描分析功能——對(duì)模型的多個(gè)變量進(jìn)行求解，這自然要求幾何模型采用COMSOL自帶的幾何建模功能，以便于對(duì)幾何特征進(jìn)行參數(shù)化。這樣子建模對(duì)于幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的精細(xì)化研究特別有用。然而對(duì)于工程分析來說，幾何模型一般是非常復(fù)雜的，采用COMSOL建立參數(shù)化幾何模型可能會(huì)變得不實(shí)際。這在其他偏工程應(yīng)用的有限元軟件中體現(xiàn)得特別明顯——其他常常用于工程的有限元軟件慣用技法是采用CAD軟件建立幾何模型，導(dǎo)入到有限元軟件建立網(wǎng)格模型和力學(xué)模型，甚至網(wǎng)格模型和力學(xué)模型都采用第三方軟件進(jìn)行，而把有限元軟件僅作為求解器。這樣做的目的是因?yàn)楣こ谭治鰧?duì)工作效率要求較高，每一款軟件都做它自己擅長(zhǎng)的事情。
SolidWorks對(duì)三維幾何建模是公認(rèn)比較有效率的軟件，可以快速而優(yōu)雅地建立出有限元軟件需要的二維幾何模型或三維幾何模型。SolidWorks作為專業(yè)的三維設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，具有大量的幾何工具。SolidWorks的多實(shí)體零件技巧與COMSOL的區(qū)域概念也是對(duì)應(yīng)的，運(yùn)用SolidWorks的多實(shí)體建模技巧，生成具有多個(gè)幾何體的模型，導(dǎo)入COMSOL中形成多個(gè)幾何域——便于在COMSOL中劃分規(guī)則網(wǎng)格。
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下面的屏幕截圖顯示了在 Ahmed 類車體后面添加的一個(gè)域，它用于控制尾流中的網(wǎng)格大小。該域不會(huì)一直延伸到底部，因此如果不允許移動(dòng)，在風(fēng)洞地板上引入的邊界層網(wǎng)格會(huì)在地板與外加域的底部之間被壓扁。COMSOL? 軟件的特點(diǎn)是網(wǎng)格控制實(shí)體，如汽車后面的網(wǎng)格控制域所示。
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當(dāng)實(shí)體被移除時(shí)，網(wǎng)格控制實(shí)體可以局部平滑網(wǎng)格，因此與將實(shí)體留在模型中（即使沒有邊界層網(wǎng)格）相比，它們通常在局部產(chǎn)生質(zhì)量更好的網(wǎng)格。
來源：COMSOL
展開 COMSOL3.5重要案例——網(wǎng)格的掃掠
本例說明如何使用一致邊界條件將兩個(gè)分離的幾何結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)3D的薄層擴(kuò)散模型，它還說明了使用不同類型的網(wǎng)格單元，對(duì)于這種薄層結(jié)構(gòu)，使用磚形和棱柱形單元極大地減少了自由度（DOF）的數(shù)量。要了解更多的關(guān)于網(wǎng)格單元和網(wǎng)格剖分選項(xiàng)，請(qǐng)參考 COMSOL Multiphysics用戶指南 的 “網(wǎng)格剖分”。 本例中通過使用磚形和棱柱網(wǎng)格，而不是使用非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格，可以極大地減少自由度數(shù)（DOF），從而節(jié)省計(jì)算時(shí)間。使用這種方法，本例中的DOF只有2300左右。而使用缺省的四面體網(wǎng)格則需要大約18,000左右的DOF
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