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COMSOL模型導(dǎo)出為MATLAB函數(shù)：用戶可以將COMSOL模型導(dǎo)出為MATLAB函數(shù)，然后在MATLAB環(huán)境中調(diào)用這些函數(shù)進(jìn)行仿真。這種方式可以方便地將COMSOL的仿真結(jié)果集成到MATLAB的數(shù)據(jù)處理和分析流程中。

為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，需要解決兩個(gè)主要問(wèn)題：一個(gè)是在本地調(diào)用HPC上的求解器進(jìn)行求解計(jì)算，另一個(gè)是文件的上傳和下載。 我這里，開發(fā)了不同有限元求解器的接口軟件，包括lsdyna、nastran、ABAQUS和Optistruct。這幾個(gè)是比較常用的結(jié)構(gòu)分析軟件，其他軟件可以用同樣的方法進(jìn)行。

完成后在MATLAB使用From Workspace模塊對(duì)測(cè)量量進(jìn)行調(diào)用，確認(rèn)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。完成數(shù)據(jù)的導(dǎo)入后，應(yīng)對(duì)仿真參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，單擊Simulink菜單下面的Model Configuration Parameters項(xiàng)或者直接按快捷鍵“Ctrl+E”，便會(huì)彈出圖5設(shè)置界面。

為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，需要解決兩個(gè)主要問(wèn)題：一個(gè)是在本地調(diào)用HPC上的求解器進(jìn)行求解計(jì)算，另一個(gè)是文件的上傳和下載。 我這里，開發(fā)了不同有限元求解器的接口軟件，包括lsdyna、nastran、ABAQUS和Optistruct。這幾個(gè)是比較常用的結(jié)構(gòu)分析軟件，其他軟件可以用同樣的方法進(jìn)行。

該論文以基于OptiStruct的壓縮機(jī)殼體VTF仿真分析及形貌優(yōu)化為主題開展相關(guān)研究，論文對(duì)壓縮機(jī)殼體進(jìn)行了VTF分析，基于OptiStruct對(duì)其壓縮機(jī)殼體結(jié)構(gòu)的筋肋布局等進(jìn)行了形貌優(yōu)化，并得到最佳的加強(qiáng)筋的位置、形狀及尺寸，從而改善了壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲性能。

關(guān)鍵詞：電阻抗成像；心臟模型；三維參數(shù)化；COMSOL；MATLAB；靈敏度矩陣；電極仿真；電導(dǎo)率重建一、任務(wù)描述本任務(wù)旨在構(gòu)建一個(gè)三維參數(shù)化心臟模型，基于 COMSOL Multiphysics 與 MATLAB 聯(lián)合仿真平臺(tái)，進(jìn)行24電極電阻抗掃描，實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)率圖像重建和電流密度場(chǎng)可視化，為心臟功能建模與EIT成像研究提供高精度模擬平臺(tái)，如圖1所示。

MATLAB調(diào)用ANSYS進(jìn)行有限元分析步驟如下： MATLAB生成數(shù)據(jù)，并以科學(xué)計(jì)數(shù)法的形式寫出到一個(gè)txt文件input.txt中； 編寫ansys的APDL程序，在MATLAB環(huán)境下使用函數(shù)"system"調(diào)用APDL程序，ANSYS以batch方式運(yùn)行進(jìn)行分析求解，并輸出想要分析的結(jié)果，寫出到一個(gè)txt文件output.txt MATLAB調(diào)用output.txt

二次開發(fā)友好性：命令流結(jié)構(gòu)清晰，模塊化設(shè)計(jì)便于擴(kuò)展功能（如施工階段模擬、風(fēng)振響應(yīng)分析等）；支持與MATLAB、Python等工具聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化參數(shù)掃描與結(jié)果后處理（需要會(huì)批處理調(diào)用接口）。1.2.5.

此項(xiàng)設(shè)計(jì)通過(guò)MATLAB算法與FDTD 電磁仿真結(jié)合，形成從光束設(shè)計(jì)到光學(xué)力特性分析的完整技術(shù)鏈，在光與物質(zhì)相互作用的基礎(chǔ)研究及工程應(yīng)用具有中應(yīng)用潛力。一、MATLAB光東設(shè)計(jì)首先對(duì)光束進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)，形成橢圓型艾里光相位，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，用于后續(xù)fdtd軟件調(diào)用。

接著利用MATLAB完成各子系統(tǒng)仿真模型的搭建，運(yùn)行仿真系統(tǒng)判斷是否成功，對(duì)運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，以判斷系統(tǒng)是否符合要求，如果是，表明仿真成功；否則需要修改參數(shù)重新運(yùn)行系統(tǒng)。

為此我們做了很多努力，比如： 在 OptiStruct 中內(nèi)建顯式非線性模塊，減少對(duì) Radioss 封裝的依賴； 多個(gè)求解器統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式； SimLab 平臺(tái)可以同時(shí)調(diào)用多個(gè)求解器進(jìn)行耦合； 建立流程化工具箱，簡(jiǎn)化行業(yè)用戶上手門檻。

在使用Simulink時(shí)，不需較強(qiáng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，但需要研究人員能夠通過(guò)自己的專業(yè)知識(shí)靈活調(diào)用不同模塊并合理地賦值參數(shù)以仿真一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，即使教師沒(méi)有Matlab基礎(chǔ)也可根據(jù)該方案所提供的模型復(fù)現(xiàn)該教學(xué)過(guò)程。

圖8 MATLAB仿真界面 ? 圖9 基于MATLAB/Simulink的數(shù)字仿真 圖10 MATLAB半物理仿真避障實(shí)現(xiàn) 圖11 MATLAB半物理仿真避障實(shí)現(xiàn) 在MATLAB下實(shí)現(xiàn)硬件在回路實(shí)時(shí)仿真，一般可以通過(guò)兩種渠道來(lái)完成，其一是在MATLAB環(huán)境中調(diào)用硬件系統(tǒng)關(guān)于接口的動(dòng)態(tài)鏈接文件，使用硬件設(shè)備能夠和基于

Abaqus分析結(jié)果 Matlab讀入結(jié)果文件 導(dǎo)入inp文件，對(duì)文件中的單元節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行繪制部件模型。

本文以矢量偏振光束通過(guò)高數(shù)值孔徑物鏡的衍射為例，基于矢量衍射理論和MATLAB模擬仿真展示偏振態(tài)對(duì)光場(chǎng)傳播過(guò)程和聚焦光場(chǎng)的影響。首先根據(jù)矢量衍射理論推導(dǎo)了聚焦場(chǎng)分布積分表示；然后借助MATLAB仿真給出了矢量偏振光束入射情況下聚焦光場(chǎng)分布；最后通過(guò)與常見的線偏振光和圓偏振光對(duì)比，對(duì)矢量偏振光束聚焦場(chǎng)分布進(jìn)行了分析和總結(jié)。

采用Isight進(jìn)行多目標(biāo)多學(xué)科優(yōu)化，通過(guò)Isight集成和管理復(fù)雜的仿真流程，運(yùn)用多種優(yōu)化算法自動(dòng)探索得到優(yōu)化方案，從而縮短產(chǎn)品研制周期，降低研發(fā)成本。本例研究汽車副車架的強(qiáng)度、模態(tài)和質(zhì)量表現(xiàn)。主要是建立參數(shù)化模型后提交Optistruct求解，便于Isight進(jìn)行集成軟件。

Abaqus分析結(jié)果如下（取step-1-increment28）： Matlab讀入網(wǎng)格文件導(dǎo)入inp文件，對(duì)文件中的單元節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行繪制部件模型。

Python負(fù)責(zé)調(diào)用Workbench平臺(tái)的功能模塊，并在模塊內(nèi)進(jìn)行分析計(jì)算等，包括在幾何模塊進(jìn)行幾何建模，在分析模塊進(jìn)行網(wǎng)格劃分、邊界條件加載和求解計(jì)算。XML接口負(fù)責(zé)搭建用戶輸入界面，并調(diào)用Python文件進(jìn)行功能運(yùn)行。在界面顯示中，能調(diào)用并顯示HTML格式的幫助文檔，輔助說(shuō)明模板庫(kù)的操作。

模態(tài)靈敏度分析：使用Optistruct進(jìn)行模態(tài)靈敏度分析，設(shè)置同剛度靈敏度分析扭轉(zhuǎn)模態(tài)靈敏度分析云圖結(jié)果：彎曲模態(tài)靈敏度分析云圖結(jié)果：扭轉(zhuǎn)模態(tài)靈敏度分析柱狀圖結(jié)果：彎曲模態(tài)靈敏度分析柱狀圖結(jié)果：彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)靈敏度分析柱狀圖結(jié)果：根據(jù)靈敏度分析結(jié)果，進(jìn)行變量篩選，對(duì)靈敏度小的變量進(jìn)行剔除。

本例所用的HyperWorks版本為2022，在某些界面上有所不同，但是基本上不影響分析設(shè)置。 在Optistruct中用直接法進(jìn)行瞬態(tài)分析的步驟如下： 1. 創(chuàng)建網(wǎng)格模型，并賦予材料、屬性 2. 定義約束SPC load collector并施加約束 3. 定義外力DAREA或強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)SPCD 4. 定義動(dòng)態(tài)載荷表TABLED1 5.