Esecuzione di simulazioni multifisiche da MATLAB^®

Il LiveLink™ for MATLAB^® fornisce comandi nel linguaggio di scripting MATLAB^®, inviati da MATLAB^® a COMSOL Multiphysics^®, che avviano simulazioni in COMSOL Multiphysics^®. Questo può essere utilizzato per automatizzare le fasi di modellazione e per integrare i modelli COMSOL Multiphysics^® con i calcoli eseguiti in MATLAB^®. Il LiveLink™ for MATLAB^® utilizza l'interfaccia di programmazione delle applicazioni (API) di COMSOL, che dispone di tutte le funzioni e i metodi necessari per implementare modelli da zero o aggiornare le impostazioni dei modelli esistenti.

Tutti gli aspetti della modellazione COMSOL Multiphysics^® possono essere controllati con MATLAB^® attraverso l'API, che è strettamente integrata con l'ambiente MATLAB^®. Il LiveLink™ for MATLAB^® consente di eseguire operazioni sulla geometria e sulle mesh, di modificare le impostazioni della fisica, di eseguire studi parametrici, di controllare i solutori e di elaborare i risultati. I risultati possono essere estratti come dati numerici e figure di MATLAB^®.

Strumenti di utilità per la gestione dei modelli da MATLAB^®

Tutte le impostazioni del modello COMSOL^® sono disponibili dalla riga di comando in MATLAB^®. Per aiutare a familiarizzare con la struttura dei dati del modello e con le sue impostazioni, il LiveLink™ for MATLAB^® è dotato di due strumenti di servizio per la navigazione e la ricerca nei contenuti del modello: il Model Navigator e il Model Search.

Il Model Navigator fornisce una panoramica della struttura del modello in una struttura ad albero, insieme alle impostazioni del modello e ai comandi che possono essere eseguiti per ogni parte del modello. Utilizzando questo strumento, è possibile estrarre facilmente i comandi per impostare e trovare le proprietà del modello da utilizzare nei propri script.

Lo strumento Model Search effettua ricerche nel modello COMSOL Multiphysics^® dall'interfaccia MATLAB^®, aiutando a trovare le espressioni e le variabili utilizzate in un modello. Sono disponibili diversi filtri e impostazioni di ricerca per restringere la ricerca.

Inoltre, è possibile accedere a un modello da MATLAB^® e da COMSOL Desktop^® contemporaneamente. In questo modo è possibile utilizzare il flusso di lavoro più adatto all'attività da svolgere. È possibile che si preferisca eseguire alcune operazioni utilizzando la riga di comando e lo scripting, mentre per altre operazioni può essere più comodo utilizzare l'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics^®.

Gestire e creare modelli geometrici e mesh da MATLAB^®

L'esecuzione di COMSOL Multiphysics^® da MATLAB^® offre una grande flessibilità nella gestione di modelli geometrici e mesh. Dai programmi MATLAB^® e dall'interfaccia a riga di comando MATLAB^® è possibile:

• Generare oggetti geometrici con input da MATLAB^®
• Importare ed esportare modelli CAD in una serie di formati di file standard del settore¹
• Eseguire simulazioni basate su modelli CAD importati
• Creare, importare ed esportare superfici nei formati file STL, 3MF e PLY
• Tracciare oggetti geometrici nelle figure di MATLAB^®
• Ottenere informazioni sulla geometria per punti, bordi, superfici e domini, ad esempio per adiacenza, curvatura, distanze, ecc.
• Convertire un'immagine in una geometria 2D
• Generare mesh
• Plottare le mesh nelle figure di MATLAB^®
• Recuperare informazioni sulle mesh, come statistiche e altri dati
• Importare ed esportare i dati delle mesh

Richiamare le funzioni di MATLAB^® da COMSOL Desktop^®

Il LiveLink™ for MATLAB^® fornisce una connessione diretta a MATLAB^® durante l'esecuzione di COMSOL Multiphysics^®. È possibile richiamare le funzioni MATLAB^® dall'interfaccia utente (UI) di COMSOL Multiphysics^® per definire le proprietà dei materiali, le condizioni al contorno e altro ancora. Queste funzioni MATLAB^® possono essere valutate durante la risoluzione del modello. Inoltre, una app di simulazione COMSOL può contenere chiamate a MATLAB^®, nel qual caso MATLAB^® si avvia automaticamente quando viene chiamato in fase di esecuzione.

Integrazione con i programmi MATLAB^® esistenti

Per gli utenti di MATLAB^®, le simulazioni di COMSOL Multiphysics^® possono essere facilmente integrate nelle basi di codice esistenti. È possibile salvare in un file di tipo M un modello impostato nell'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics^®. Questo file di tipo M contiene quindi le chiamate API di COMSOL^®, nella sintassi di MATLAB^®, per eseguire le funzionalità di COMSOL Multiphysics^®. Si tratta di un modo rapido e utile per generare automaticamente codice di modellazione COMSOL^®, che può essere utilizzato come punto di partenza per un'ulteriore integrazione nei programmi MATLAB^®.

L'utilizzo degli strumenti di generazione automatica del codice rappresenta un modo rapido per imparare le API COMSOL^® per MATLAB^®, che sono incluse nel LiveLink™ for MATLAB^®. L'API di COMSOL^® è facile da imparare e ha una struttura intuitiva simile ai passaggi che si utilizzano quando si impostano i modelli nell'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics^® utilizzando il Model Builder.

Il codice esistente basato su toolbox MATLAB^® o sul proprio codice si integra facilmente con le simulazioni COMSOL Multiphysics^®. È persino possibile richiamare COMSOL Multiphysics^® da interfacce utente create con MATLAB^®. In questo modo è possibile, ad esempio, utilizzare MATLAB^® per il pre-processing e e il post-processing, e COMSOL Multiphysics^® per la modellazione strutturale, fluidodinamica, elettromagnetica o di altre discipline fisiche o multifisiche. Le simulazioni possono quindi essere eseguite utilizzando un mix di programmi e modelli creati con MATLAB^®, COMSOL Multiphysics^® e altri strumenti.

Generare grafici in MATLAB^® ed estrarre dati da COMSOL Multiphysics^®

Tutti i grafici di COMSOL Multiphysics^® possono essere ricreati in MATLAB^®. Tutti i tipi di grafici possono essere generati come normali grafici MATLAB^® e possono essere salvati o esportati e manipolati come qualsiasi altro grafico MATLAB^®.

Dai programmi MATLAB^® è possibile valutare le espressioni COMSOL Multiphysics^® sia localmente in alcuni punti sia per porzioni più ampie di un modello, come lungo i bordi, sulle superfici o nei volumi. È possibile accedere ai dati grezzi della soluzione o ai dati elaborati in base a espressioni arbitrarie, compresi i valori massimi, minimi, medi e integrali.

La gestione delle unità di misura di COMSOL Multiphysics^® è completamente supportata per qualsiasi tipo di dati estratti, il che significa che è possibile, ad esempio, utilizzare la gestione delle unità di misura nei propri programmi per la conversione delle unità.

Tutti i dati numerici delle simulazioni COMSOL Multiphysics^® possono essere recuperati e assegnati a variabili MATLAB^® per ulteriori analisi. È possibile estrarre informazioni di basso livello direttamente correlate ai dati delle mesh e delle funzioni di forma, nonché le sensibilità e le derivate temporali e spaziali.