Новый перевод 🆕

❗️Напряжение и усталость модульных имплантатов, используемых в тазобедренных суставах❗️

Модульные ортопедические устройства, распространенные при замене суставов, позволяют хирургам подбирать размер, материал и конструкцию имплантата непосредственно под потребности пациента. Однако эта гибкость и возможность индивидуальной настройки уравновешиваются необходимостью правильной подгонки компонентов имплантата друг к другу. При неидеальном подборе деталей микроперемещения и напряжения на несоответствующих поверхностях могут вызвать фреттинг-усталость и коррозию. Исследователи из компании Continuum Blue Ltd. оценили изменения в конструкции бедренных имплантатов для количественной оценки и предотвращения такого повреждения.

✅ Ссылка на полный текст.

Вебинар: 13 декабря в 14.00 ⏰

❗️Суррогатные модели в COMSOL Multiphysics® 6.2❗️

В COMSOL Multiphysics® 6.2 реализован новый мощный инструментарий для построения и использования суррогатных моделей. Эти инструменты представлены решателями, основанными на дизайне экспериментов (DOE), и функциями. Скорость расчётов в приложении для моделирования может быть значительно увеличена за счёт использования суррогатной модели вместо полноценной конечно-элементной модели. Суррогатная модель позволяет аппроксимировать поведение более сложной в вычислительном отношении модели, а потому требует для расчёта значительно меньших вычислительных ресурсов и времени. Быстрое получение результатов при использовании суррогатной модели обеспечивает пользователю приложения более интерактивный опыт и облегчает внедрение методов моделирования в организации.

На вебинаре мы расскажем об инструментах построения суррогатных моделей в COMSOL Multiphysics® 6.2, обсудим преимущества и ограничения использования суррогатных моделей и продемонстрируем пример приложения, разработанного с использованием обученной суррогатной модели.

✅ Ссылка на регистрацию.

Интересная статья 👀

❗️Моделирование электрохимических методов контроля диабета❗️

Диабет во всем мире является неизлечимым смертельно опасным заболеванием — согласно оценкам Всемирной организации здравоохранения, в мире насчитывается 350 миллионов больных диабетом с годовой летальностью в среднем около 1%. К счастью, достижения современной медицины позволяют диабетикам контролировать уровень глюкозы и ее поступление, что значительно снизило опасность заболевания во многих странах. Большинство больных диабетом должны контролировать уровень сахара в течение дня, и для этого необходим точный метод измерения концентрации глюкозы в крови. В конструкции современных датчиков используется электрохимический метод измерения.

✅ Ссылка на полный текст.

Новое видео 📽

❗️Сингулярные решения и их интерпретация❗️

При решении инженерных задач с помощью метода конечных элементов иногда приходится иметь дело с сингулярностями, то есть острыми пиками бесконечной амплитуды в распределении искомой величины. Сингулярные решения возникают по целому ряду разных причин, например, в результате упрощения геометрической модели исследуемого объекта или при использовании сосредоточенных нагрузок и граничных условий. В задачах прочностного анализа сингулярные решения характеризуются бесконечно высокими значениями механических напряжений в некоторых точках, но приводит ли наличие сингулярности к нарушению критериев прочности и разрушению конструкции?

В этом видео мы обсуждаем, как интерпретировать сингулярные решения в задачах механики, однако изложенные принципы будут применимы и к другим областям физики. Мы рассказываем, как анализировать модели с острыми углами, точечными нагрузками, сварные швы и трещины, в которых возникает сингулярность, можно ли игнорировать сингулярные решения и насколько это безопасно.

✅ Ссылка на видео.

Интересная статья 👀

❗️Использование алгебраического многосеточного метода (Algebraic Multigrid Method, AMG) для крупномасштабных гидродинамических моделей❗️

Алгебраический многосеточный решатель обеспечивает надежные вычисления при гидродинамическом моделировании. Алгебраический многосеточный метод доступен в программном пакете COMSOL Multiphysics®, начиная с версии 5.3a, и требует только одной расчетной сетки в отличие от метода геометрического многосеточного метода (GMG), для использования которого необходима по крайней мере одна дополнительная более грубая сетка. Таким образом, устраняются трудности создания грубых сеток для сложной геометрии с мелкими деталями, для которых построение сетки проблематично без использования мелкой сетки.

✅ Ссылка на полный текст.

Интересное видео 👀

❗️Эффект Магнуса: интересные свойства❗️

Эффект Магнуса - это явление, названное в честь ученого, открывшего его в лабораторных условиях в 50-х годах XIX века. Эффект Магнуса объясняет появление боковой силы, действующей на сферу, которая одновременно вращается и движется вперед.

В коротком видео и нашей статье мы расскажем на простых примерах, что это такое. Если вы не знали, что это такое 😁.

✅ Ссылка на видео.
✅ Ссылка на нашу статью.

Вебинар: 20 декабря в 14.00 ⏰

❗️Обновления в области механики в версии 6.2 COMSOL Multiphysics®❗️

Недавно вышла версия 6.2 среды численного моделирования COMSOL Multiphysics®. На этом вебинаре мы расскажем о новых функциональных возможностях в области механики, которые появились в версии 6.2.

Мы рассмотрим следующие усовершенствования:
• метод фазового поля для моделирования повреждений и трещин в твёрдых телах;
• метод виртуального роста трещины;
• автоматическая стабилизация при решении контактных задач;
• моделирование искривления печатных плат;
• магнитно-механический мультифизический анализ электродвигателей;
• моделирование процессов переноса в твёрдых телах с учётом электромиграции, водородного охрупчивания и других явлений;
• сопряжённые задачи влагопереноса с учётом механических деформаций;
• новые вязкопластические модели полимерных материалов;
• усовершенствованные модели сплавов с эффектом памяти формы;
• оценка параметров на основе экспериментальных данных для нелинейных материалов;
• новая библиотека деталей для ячеек и репрезентативных элементов и др.

✅ Ссылка на регистрацию.

Интересная статья 👀

❗️Сравнение двух подходов к определению отклика компьютерной платы на ударное воздействие❗️

Вы только что приобрели новейший смартфон, игровую приставку или планшет. В предвкушении использования вы кладете покупку перед собой и читаете инструкцию — и тут ваш ребенок хватает новый "девайс" и начинает баловаться и трясти его. Но опасаться поломки скорее всего не стоит, т.к. электронная "начинка" любого современного гаджета проходит тестирование и сертификацию, которые гарантируют работоспособность устройства даже после определенных ударных нагрузок. Для анализа ударного отклика электронного компонента (например, печатной платы) инженеры могут воспользоваться рядом численных методик.

✅ Ссылка на полный текст.

Новое видео 📽

❗️Моделирование термоэлектрических эффектов в COMSOL Multiphysics®❗️

Термоэлектрические эффекты, в результате которых происходит преобразование тепловой энергии в электрическую или наоборот, нашли широкое применение в различных устройствах, таких как термоэлектрические генераторы, элементы Пельтье, датчики температуры и термопары. Модуль «Теплопередача» среды численного моделирования COMSOL Multiphysics® содержит инструменты для численного анализа процессов в термоэлектрических устройствах, с помощью которых можно рассчитать поля температуры, электрического потенциала, плотности тока и тепловые потоки, а также оценить общую эффективность работы устройства.

В этом видео мы рассказываем, как моделировать термоэлектрические явления с помощью COMSOL Multiphysics®. После краткого знакомства с теоретическими основами термоэлектрических эффектов мы обсуждаем, как моделировать эффекты Пельтье, Зеебека и Томсона, а также демонстрируем, как настроить мультифизическую модель для анализа этих эффектов.

✅ Ссылка на видео.

Материалы вебинара 🗂

❗️Моделирование термоэлектрических эффектов в COMSOL Multiphysics®❗️

Интересная статья 👀

❗️Улучшенный функционал и полезные советы по импорту файлов STL и NASTRAN®❗️

Отвечая на запросы наших пользователей в процессе технической поддержки, мы заметили значительный рост использования в качестве геометрии файлов формата STL, полученных путём 3D сканирования, а также сеточные файлы NASTRAN®. Моделирование на основе таких комплексных реалистичных объектов может быть довольно сложной задачей, особенно что касается подготовки геометрии. Благодаря очередным обновлениям программного пакета COMSOL Multiphysics® работа с этими файлами стала проще и доступнее.

Из этой статьи вы узнаете, как использовать данный функционал, а также как получать корректные результаты при работе с файлами форматов STL и NASTRAN®.

✅ Ссылка на полный текст.

Подборка материалов 📋

❗️Лучшие статьи и постеры на конференции COMSOL 2023 в Мюнхене❗️

В 2023 году конференция COMSOL вернулась к очному формату. Конференция была проведена в Мюнхене, Германия. В ходе трёхдневного мероприятия инженеры, исследователи и учёные из разных отраслей промышленности представили свои результаты на пленарных и стендовых секциях. Шесть команд заслужили особое признание за свою работу, получив награды за лучшие статьи и постеры.

✅ Ссылка на подборку.

Интересная статья 👀

❗️Моделирование динамики гироскопа❗️

Гироскоп — термин, придуманный Леоном Фуко в середине 19-го века — был признан как очень полезный инструмент в области науки и техники приблизительно двести лет назад. Его предшественник, волчок, известен, начиная с древних времен, и используется как игрушка для азартных игр и как предмет с магическими и мистическими свойствами.

В блоге представленны две модели COMSOL Multiphysics — гироскопа и волчка — иллюстрирующих примечательные свойства вращающихся тел.

✅ Ссылка на полный текст.

Новое видео 📽

❗️Решение обратных задач в COMSOL Multiphysics®❗️

К обратным относятся задачи поиска значений параметров модели, например определение коэффициента теплопроводности материала по измеренному распределению температуры в нём. Как правило, обратные задачи крайне сложны для решения. Тем не менее с помощью алгоритмов модуля «Оптимизация» можно найти значения входных параметров модели, которые соответствуют имеющимся выходным данным, полученным, например, экспериментально. Алгоритмы модуля «Оптимизация» можно использовать для поиска параметров в стационарных и нестационарных задачах, а также в задачах с распределёнными параметрами.

В этом видео мы рассказываем о возможностях модуля «Оптимизация» среды численного моделирования COMSOL Multiphysics® и на примере трёх обратных задач — теплопроводности, сопряжённого теплообмена и химической кинетики, демонстрируем, как настроить расчётную модель.

✅ Ссылка на видео.

Новый перевод 🆕

❗️Методы наложения ограничений в виде неравенства❗️

Как определить кратчайшее расстояние по суше между двумя точками на разных берегах озера? Такие ограничения на решения часто называются ограничениями в виде неравенства. Требование неотрицательных зазоров между объектами в контактных задачах механики, положительных концентраций веществ в химических задачах и популяций в экологических задачах — примеры ограничений в виде неравенства. Ранее в этой серии статей мы рассматривали ограничения в виде равенства в вариационных задачах. Сегодня мы покажем, как применяются ограничения в виде неравенства при моделировании на основе уравнений в COMSOL Multiphysics®.

✅ Ссылка на полный текст.

Новое видео 📽

❗️Точность численных моделей: источники ошибок и их минимизация❗️

Пользователи, которые только начинают заниматься численным моделированием физических процессов, часто задают вопрос о достоверности получаемых результатов расчётов. Погрешность результатов моделирования определяется множеством факторов, которые необходимо учитывать при построении расчётных моделей. К этим факторам относятся не только вычислительные ошибки и конечная точность используемых численных методов и алгоритмов, но и особенности исходной расчётной задачи, корректность постановки начальных и граничных условий, погрешность исходных данных, параметры расчётной сетки и т.д.

В этом видео мы обсуждаем различные источники ошибок в расчётных моделях, способы повышения точности расчётов, а также методы верификации и валидации результатов моделирования в среде COMSOL Multiphysics®.

✅ Ссылка на видео.

FAQ 🤓

❗️Как использовать исследование Parameter Estimation (Оценка параметров) для решения обратных задач❗️

Как правило, процесс моделирования начинается с постановки и решения прямой задачи, когда по исходным данным строится решение. Но как быть, если нужно решить обратную задачу, то есть восстановить исходные условия по известному решению?

В статье и учебном видео мы обсудим, как с помощью функции Parameter Estimation (Оценка параметров) построить модель для решения обратной задачи и найти подходящие исходные данные.

✅ Ссылка на материалы.

Интересная статья 👀

❗️Преобразование радиочастотных сигналов между временной и частотной областями❗️

При анализе вычислительной электродинамики высоких частот методом конечных элементов обычно рассчитываются S-параметры в частотной области, при этом обычно не рассматриваются результаты в комплиментарном пространстве, т.е. во временной области. Хотя во временной области можно также получить полезные данные, например, с помощью численной динамической рефлектометрии (time-domain reflectometry).

В этой заметке мы продемонстрируем, как можно преобразовывать данные и получать релевантные результаты в нужном расчетном пространстве с помощью быстрого Фурье-преобразования (FFT).

✅ Ссылка на полный текст.

Новое видео 📽

❗️Создание расчётных моделей COMSOL Multiphysics® на основе уравнений, заданных пользователем❗️

Среда численного моделирования COMSOL Multiphysics® предлагает богатый набор математических моделей и физических интерфейсов, с помощью которых можно решать задачи из самых разных областей науки и техники. Однако иногда необходимо дополнить существующие модели собственными дифференциальными и алгебраическими уравнениями или реализовать совершенно новую математическую модель. COMSOL Multiphysics® предоставляет пользователям инструменты для создания и настройки описаний собственных математических моделей с помощью специальных математических интерфейсов. Эти интерфейсы позволяют описывать и решать дифференциальные уравнения в частных производных в коэффициентной, общей или слабой форме.

В этом видео мы показали, как использовать алгоритмы и уникальные инструменты моделирования COMSOL Multiphysics® для решения произвольных систем алгебраических и дифференциальных уравнений, а также как вносить исправления в математические уравнения, реализованные в существующих физических интерфейсах COMSOL.

✅ Ссылка на видео.

Новая статья 🔥

❗️Функциональность машинного обучения появилась в COMSOL 6.2❗️

Делимся статьей на английском с комментариями наших коллег о том, как построить и использовать суррогатные модели, чтобы прогнозировать результаты на порядки быстрее, чем при моделировании.

✅ Ссылка на статью.

Интересная статья 👀

❗️Решение задач линейной и нелинейной оптики в пакете COMSOL®❗️

В 1875 году Джон Керр разместил две катушки с током в отверстиях по обе стороны стеклянной плиты, создав таким образом электрическое поле. После того, как поляризованный пучок света прошёл через плиту, ученый заметил, что поляризация пучка изменилась. Это изменение связано с показателем преломления стекла, который пропорционален квадрату напряжённости электрического поля. В дальнейшем этот феномен получил название эффект Керра. Из этой заметки вы узнаете, как моделировать этот, а также другие линейные и нелинейные эффекты и явления в оптике.

✅ Ссылка на полный текст.