最新发布的 COMSOL^®6.1 版本有哪些新功能？

上周，我们推出了全新的 COMSOL Multiphysics^®6.1 版本软件。新版本软件为 COMSOL Multiphysics^®平台产品及其众多模块以及接口产品增加了各种新功能、教程模型，并增强了工作流畅性。今天这篇博客，我们将简要介绍这些众多更新中的一些核心功能和组件。如果您想了解完整的新版本更新，请单击文章底部的按钮，进入发布亮点页面浏览。

核心功能更新

COMSOL Multiphysics^®6.1 版本在 COMSOL Desktop^®中对网格划分、可视化、研究和求解器进行了重大更新，并增加了新的函数和工具。此外，还为创建仿真 App 和仿真数据管理提供了很多新功能。阅读下文，了解更多有关 6.1 版本软件更新的详细内容。

网格划分、可视化、研究和求解器

新版本软件对合并实体和塌陷实体操作进行了更新，使网格的清理和修复变得更加容易。前者可用于合并网格内的顶点、边和表面，而后者可用于塌陷小表面和短边。此外，现有的网格操作也得到了极大的增强和改进。例如，导入操作现在可以轻松地将几何模型与导入的网格组合在一起(如下图所示)，映射和扫描操作提供了一种生成网格(包括导入的网格)的新方法。6.1 版本还增加了新的调整每一层的方向复选框(可在边界层属性节点的设置中使用)，用于创建更高质量的边界层网格。

这个示例使用了导入操作将椭球体模型的几何结构与人体头部的导入网格相结合。

在 6.1 版本中，在可视化方面的一个主要更新是增加了直接阴影功能。这个功能位于图形窗口工具栏中，提供了一种增强三维几何结构(如母线板装配组件)深度感知的方法。它可以与之前版本中引入的环境光遮蔽功能一起使用，用于进一步增强几何体的真实感。

同时增强直接阴影和环境光遮蔽视觉效果，使模型图像更加真实。

对于研究和求解器，6.1 版本的更新包括：

• 用于 CFD 仿真和自适应频率扫描研究步骤的性能改进
• 自适应网格细化提供了更好的组织研究设置
• 求解微分代数方程(DAE)的显式时间步进方法

COMSOL Desktop^®

COMSOL Desktop^®现在包含了一个简便的在模型设置中创建和编辑参数的工作流程、一个新的查找和替换工具、最小二乘拟合函数、高斯过程函数、withparam算子，以及允许将模型图像和表格插入到 Microsoft Word 文档时与 COMSOL 模型文件保持链接的 Microsoft^®Word 接口。

App 开发器和模型管理器

App 开发器中内置了一些模板，可用于创建具有可调整子窗口大小的仿真 App，并支持内嵌多种语言界面。此外，表单编辑器和方法编辑器也进行了多项改进。

在锂电池组设计器仿真 App 中调整子窗口大小，这是使用 App 开发器的一个新模板开发而成。

上一个版本，我们首次发布了模型管理器，它位于 COMSOL Multiphysics 用户界面中，是一个用于存储数据库和控制 COMSOL 仿真数据、CAD 文件、实验数据等的工作空间。从 6.1 版本开始，这个工作区现在可以启用报告和 CAD 装配体的版本控制。此外，新版本还对工作区的标记、注释和搜索功能进行了许多重大改进。

附加产品的新特征和功能

在整个产品库中，您将看到许多新的和改进的特定物理场特征和功能。下面，让我们来了解其中的一些主要更新。

力学

对于结构力学模块、MEMS 模块和多体动力学模块，用户将看到接触建模功能有了很大的改进。例如，这些产品现在包括一个新的、稳健的机械接触公式(使用 Nitsche 方法计算)，一个对大型3D模型特别有好处的新接触搜索算法，并改进了对自接触的支持。新版本软件还对结构力学模块进行了各种专门的更新，包括：

• 用于计算壳和膜表面磨损的新功能
• 用于在分析中使用材料模型之前对其进行数值测试和验证的一项新功能
• 用于预测焊缝应力的增强功能

由于圆柱形物体的摩擦滑动，壳表面会产生磨损。这个仿真是使用添加到壳和膜接口的新增磨损子节点实现的。

6.1 版本还引入了实体薄膜阻尼和壳薄膜阻尼接口，可用于模拟薄层流体中的阻尼。这些新接口在结构力学模块和 MEMS 模块中都可以使用。

声学

声学模块中新增了两个用于声流仿真的新接口：压力声学声流接口和热黏性声学声流接口。声流仿真对于片上实验室装置、金属加工和半导体加工等应用尤其重要。

您可以在声流阱中的光声阻滞效应教程模型和玻璃毛细管中的声阱和热声流三维模型教程模型中查看新的声流功能（如下所示）。

对流声-结构边界、时域显式耦合和对，对流声-结构边界，时域显式的多物理场耦合，使得模拟对流声学中流体流动效应成为可能。从事流量计系统设计和分析的人员可能会对这个更新特别感兴趣。

流体和传热

CFD 模块的用户现在可以使用新的分离涡模拟接口进行分离涡流仿真(DES)，这个新接口结合了大涡模拟(LES)的准确性以及使用雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)湍流模型混合方法的计算效率。

CFD 模块中还包括在多孔域中使用 RANS 湍流模型的新功能，增强了对过滤器、排气系统中的催化转换器和化学反应器的建模能力。

包含速度流线的空气过滤器的模型图像。请注意，流线颜色表示压力场的变化。

在传热模块中，新的轨道热载荷传热接口为用户提供了一种模拟卫星辐射载荷的方法。使用这个接口，您可以在模型中包括太阳辐射、反照率和各种不同航天器零件之间的传热效应。

CFD 模块和传热模块都包含用于 RANS 湍流模型的新的热壁函数设置，可用于非等温流动耦合的传热湍流设置。这些新的功能可以提高流固耦合传热仿真的准确性。

电气

AC/DC 模块新增了新的磁体功能，用于模拟电机中的磁体阵列，以及模拟电机绕组的新的多相绕组功能。这两项新增功能将进一步增强 COMSOL^®软件的电机分析能力。其他模块的更新还包括新的磁流体动力学接口，可用于模拟液态金属和某些等离子体的流动。

在 RF 模块和波动光学模块中，新增了新的电磁波 FEM-BEM 接口，使电磁波的混合有限元法(FEM)-边界元法(BEM)模型的设置变得更加容易。请查看下面的屏幕截图的模型树中的接口信息。

对于等离子体模块，新增了带射频偏压的电感耦合等离子体接口可用于对具有周期性RF偏置的耦合等离子体反应器进行建模，以及一个等离子体化学新插件可用于通过特定的接口从文本文件为模型创建完整的等离子体化学。

化学

电池设计模块的一个主要更新是包含一个新的电池包接口，为工程师和研究人员提供了一种评估具有数百个电池的电池包的可靠性和安全性的方法。燃料电池和电解槽模块现在允许对含有其他物质（如氨、重烃、硫化合物和痕量杂质）的系统进行建模。

在最新版本的化学反应工程模块中，简化了在分离和精细化工行业（如液-液萃取和气体洗涤）中特别重要的分离过程建模。这个更新是通过新的包含传质的分散两相流接口实现的。

新的和更新的教程模型

6.1 版本还新增了许多新的和更新的教程模型，您可以在 COMSOL Desktop^®的案例库窗口或 COMSOL 网站的案例下载页面中找到。以下 是9 个最新的教程模型：

6.1 版本软件中还有哪些新功能？

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