Schnellere Simulation und mehr Physik
COMSOL Multiphysics 6.4: Neue Rechenverfahren, Materialmodelle und Partikelsimulationen
Die neue Version 6.4 von COMSOL Multiphysics® erweitert die Simulationsplattform um Verfahren, die für numerische Modellierung in Physik und Ingenieurwissenschaften relevant sind. Zu den Neuerungen zählt ein GPU-beschleunigter direkter Löser, der die Rechenzeit großer linearer Gleichungssysteme deutlich verkürzt. Der neue NVIDIA CUDA® Direct Sparse Solver (cuDSS) nutzt aktuelle NVIDIA® AI Infrastruktur und ermöglicht hybride CPU-GPU-Berechnungen. In Tests ließ sich je nach Modell und Hardwarekonfiguration ein deutlicher Leistungsgewinn erzielen, vor allem bei komplex gekoppelten Systemen, in denen die Stabilität eines direkten Lösers entscheidend ist.
Für akustische Fragestellungen steht nun eine beschleunigte Formulierung für zeitabhängige Druckakustiksimulationen zur Verfügung. Diese kann auf mehreren GPUs innerhalb eines Systems oder auf einem GPU-Cluster ausgeführt werden. Dadurch lassen sich größere Modelle mit transienten Wellenausbreitungsphänomenen schneller berechnen.
Mit dem Granular Flow Module führt COMSOL ein neues Werkzeug für die Simulation großer Partikelmengen ein. Die Berechnungen basieren auf der Methode der diskreten Elemente (DEM). Modelliert werden Partikelbewegungen, Kollisionen, Haftkräfte, Rotationseffekte und Interaktionen mit Wänden. Die Software ermöglicht Untersuchungen zu Packungsdichten, lokalen Belastungen, Mischeffizienz oder Strömungsinhomogenitäten, wie sie in der Prozessindustrie, der Pulvermetallurgie, der Pharmatechnik oder der additiven Fertigung auftreten.
Eine weitere Neuerung betrifft schnelle transiente Vorgänge in Strukturen. Das neue Framework für zeitexplizite Dynamik erlaubt die Berechnung starker Nichtlinearitäten, kurzer Lastimpulse und Wellenphänomene in Festkörpern. Unterstützt werden verschiedene Materialmodelle, wie beispielsweise hyperelastische oder plastische Ansätze. Die explizite Formulierung kann mit dynamischen Bruchprozessen kombiniert werden. Die Software erkennt Kontaktbedingungen zwischen Bauteilen automatisch, was die Modellierung komplexer mechanischer Systeme erleichtert.
Zusätzlich wurden Arbeitsabläufe in der Geometrieerstellung, beim Vernetzen und bei der grafischen Auswertung überarbeitet. Die Verbesserungen unterstützen Anwender dabei, Modelle schneller einzurichten und Ergebnisse klarer zu interpretieren. Darüber hinaus enthält die Version 6.4 eine Reihe weiterer Funktionen, die die Modellierungstiefe und den praktischen Arbeitsalltag erweitern. Dazu gehören ein verfeinertes quad-dominiertes und Swept-Meshing, räumlich variierende Transparenzeffekte in der Visualisierung, array-basierte Plot-Layouts sowie effizientere Möglichkeiten zur Erstellung großer Simulations-Apps. Neu sind auch Optionen für zeitabhängige und parametrische Optimierungen, der Export von Netzwerkparametern für Ersatzmodelle mit tiefen neuronalen Netzen, die Erzeugung von Ersatzmodelldaten auf Clustern und der Import von CFD-Daten im CGNS-Format. Ergänzend wurde eine Methode zur Unsicherheitsquantifizierung für frequenzabhängige und zeitabhängige Fragestellungen integriert.
Mehr zu den Neuerungen finden Sie auf der Seite https://www.comsol.de/c/hh9n
