COMSOL 4.2a PRESENTADO EN SU CONFERENCIA DE BOSTON

La nueva versión viene con trazo e identificación de partículas, conversión de imágenes a geometría de materiales, e importación del mapa de elevación digital


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La imagen muestra la simulación del seguimiento de la trayectoria de una partícula de iones de argón en un espectrómetro de masa cuádruples . Los campos eléctricos que ejercen fuerzas en los iones tienen las componentes AC y DC, en donde la combinación de los dos es escencial para la función del espectrómetro.

 




Newton, MA  USA—
Se presentó en Boston la séptima conferencia anual para usuarios Comsol, ahí se dio a conocer la versión más reciente 4.2a de COMSOL Multiphysics, la mayor actualización de esta marca líder en el mercado en análisis y simulación multifísica. La versión 4.2ª incluye características que extienden el alcance de los análisis multifísicos a nuevas comunidades de ingenieros y científicos, COMSOL ha creado una plataforma de análisis totalmente integrada, que ofrece una amplitud y un análisis a profundidad, con detalle sin precedentes en la industria. Con la versión 4.2a se presentan dos nuevos productos, el Modulo de Rastreo de Partículas y LiveLink ™  de Creo ™  Parametric, así como nueva funcionalidad que aportan un mayor poder de modelado a los usuarios de COMSOL Multiphysics y sus aplicaciones específicas en módulos adicionales.



"A medida que más usuarios en los equipos de diseño usen la simulación para el desarrollo y la innovación de productos, COMSOL se compromete a proporcionar mayor facilidad en el uso de esta herramienta de software para apoyar su creatividad y la manera de uso óptima así como el tiempo de desarrollo", comenta Svante Littmarck, Director General de COMSOL. “Con la versión 4.2a hemos hecho una importante actualización de las capacidades básicas de COMSOL Multiphysics que asegura que todos los clientes obtendrán el máximo aprovechamiento del software durante todo el proceso de desarrollo de productos. También estamos muy entusiasmados con la nueva funcionalidad  de trayectoria de partículas, disponible para ambas plataformas, la física individual y las simulaciones multifísicas".



A continuación se describe un poco de sus nuevas funciones.



La conversión imagen a material ahorra la creación de geometría y acelera la simulación

La conversión de imágenes-a-material puede reducir el tiempo de solución en la simulación de la imagen base drásticamente. Con esta nueva capacidad, los ingenieros y científicos en industrias tales como ciencias de la vida o de semiconductores pueden ahorrarse la creación de geometría y las exigencias computacionales del mallado o meshing para los detalles microscópicos. Se pueden obtener datos desde imágenes en 2D para representar la distribución de material o para identificar las regiones con diferentes materiales en colores o escala de grises. Las imágenes utilizadas en esta forma pueden venir de varias maneras, tales como escaneo con microscopio electrónico (SEM), la tomografía computarizada (TC) o la resonancia magnética (MRI).

 

 

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La imagen muestra una simulación de flujo utilizando la conversión de imagen a material, donde se calcula el equivalente a la resistencia del flujo para una estructura porosa. Dado que este método de simulación es rápido, miles de cálculos similares se pueden realizar con facilidad.




Una importante aplicación de la importación de imágenes, es el cálculo de las propiedades del material basado en volúmenes promedios, especialmente en materiales altamente heterogéneos o porosos. Esto incluye cálculo de las propiedades como la conductividad, la elasticidad o la porosidad, y permite convertir los valores de la distribución espacial a un simple representativo valor promedio. Estas propiedades equivalentes de un material pueden ser utilizadas para las simulaciones de las estructuras más grandes, evitando la información microscópica detallada. Esta modelización tiene varias ventajas, tales como evitar las operaciones difíciles como segmentar la imagen y la conversión de imagen a geometría o curvas. Esto también trae grandes simplificaciones al mallado o meshing, menos uso de memoria, y un menor tiempo de cómputo, los cuales son cruciales cuando el mismo análisis necesita repetirse muchas veces por las diferentes imágenes.



La importación de imágenes está disponible como una función general de COMSOL y puede ser utilizada para cualquier propósito de modelado. Algunos análisis en 3D son posibles gracias a la importación de imágenes múltiples que representan las secciones de una estructura 3D.




La importación de mapas de elevación digitales permite la creación rápida de geometría para la simulación geofísica

La Versión 4.2a también viene con una nueva función de importación de mapas de elevación digital que soportan directamente el formato de datos de superficies topográficas del U.S. Geological Survey´s (USGS) conocido como formato de Mapas Digitales de Elevaciones (DEM). Los usuarios pueden combinar libremente las superficies DEM con otras superficies y sólidos para formar una representación volumétrica de la geometría y la malla. Múltiples superficies DEM se pueden combinar e intersectar, así como integrar dentro de otros objetos geométricos para formar estructuras de materiales compuestos. El resultando de las estructuras geométricas  DEM importadas son datos genéricos en el entorno de COMSOL y pueden ser manipulados de la misma manera lo que son las estructuras mecánicas CAD. Esto significa que toda la potencia de COMSOL Multiphysics está disponible para las representaciones geométricas DEM y se puede aplicar a una sola física o en la simulación multifísica, tales como flujo subterráneo, electromagnetismo, acústica, y geo mecánica

 

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Una malla volumétrica tetraédrica creada en una geometría rectangular que combina sólidos con la importación de datos DEM de la topografía del Monte McKinley. Estas representaciones de geometría pueden ser utilizadas para cualquier tipo de simulaciones en COMSOL Multiphysics.




Modelado CAD y los nuevos interface LiveLink™ de Creo™ Parametric

COMSOL es una firma que cree en la colaboración de los equipos de diseño con todos los departamentos. Con la nueva LiveLink de Creo Parametric, COMSOL Multiphysics se integra a la perfección con el software de diseño de PTC. Al establecer una conexión asociativa entre las dos aplicaciones, cualquier cambio en una característica en el modelo CAD de Creo Parametric se actualizará automáticamente la geometría de COMSOL, manteniendo los parámetros de simulación previamente especificados. También los parámetros creados en Creo Parametric pueden ser vinculados con la geometría de Comsol, lo que permitirá simulaciones multifísicas incluyendo los parámetros previamente definidos y que se sincronicen con el programa CAD. El LiveLink de Creo Parametric incluye todas las capacidades del módulo de importación CAD COMSOL y permite la importación y el deshecho de características o defeaturing de los archivos CAD en todos los principales paquetes CAD.

 

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Esta imagen, creada mediante el uso de LiveLink de Creo Parametric, muestra una simulación de una barra colectora de un conducto eléctrico. Las dimensiones geométricas se sincronizan en ambas aplicaciones permitiendo la simulación..


El kernel de la geometría Parasolid ® de Siemens PLM Software es ahora usado como el núcleo de la geometría para los usuarios del módulo de importación CAD y los productos LiveLink para CAD. Parasolid permite el manejo de varios objetos de geometría avanzada para los usuarios de cualquiera de los productos LiveLink, que incluyen versiones de AutoCAD ®, Autodesk ®, Inventor ®, Creo ™ Parametric, Pro / ENGINEER ®, SolidWorks ®, y SpaceClaim ®.


La biblioteca extensa de COMSOL Multiphysics está disponible desde un solo acceso llamado One Window Interface, que está incluida con el LiveLink para SolidWorks. Las animaciones y las imágenes ahora pueden ser creadas en esta interfase One Window Interface.


El Modulo de Seguimiento de Partículas ya está disponible

El módulo de trazabilidad de partículas ó (particle tracing module) amplia la funcionalidad del COMSOL Multiphysics para el cálculo de la trayectoria de las partículas en fluidos o en un campo electromagnético, incluyendo las interacciones campo-partícula. Cualquier módulo añadido o (add-on module) en COMSOL  trabaja a la perfección con el módulo de seguimiento de partículas, dando a los usuarios varios campos de acción en el modelado del movimiento de partículas. Las aplicaciones incluyen la visualización del flujo, mezclas, pulverización, separación de partículas, espectrometría de masa, óptica de iones, la física de vigas, funciones de distribución de iones de energía, transmisión acústica, y trayectoria de rayos.




"El nuevo módulo de seguimiento de partículas ha generado un cambio en las reglas del juego", comenta Bjorn Sjodin, vicepresidente de gestión de producto. "Ahora las trayectorias de las partículas se pueden calcular y visualizar en cualquier campo de acción que requiera análisis. Esto implicara nuevos retos a las comunidades de ingeniería que puede utilizar esto, tanto para el análisis tradicional de CFD y el análisis electromagnético y otras combinaciones de simulación de la física. Los clientes también podrán apreciar la velocidad de seguimiento de las partículas, lo cual lo hace posible manejar cientos de miles de partículas en una sola en la misma simulación."

 

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Este flujo y la simulación de partículas de una boquilla para aplicaciones médicas calculan la pérdida de presión en función de la velocidad de flujo a través del sistema. Los esfuerzos de corte y las fuerzas de fluido son también calculadas, ayudan a evaluar el riesgo de daño arterial, con frecuencia deben ser tomados en cuenta al controlar el flujo de los dispositivos médicos.

 

Una variedad de diferentes fuerzas pueden actuar sobre las partículas, incluidas las fuerzas en partículas cargadas en campos eléctricos o magnéticos, las fuerzas de arrastre de CFD, las fuerzas de electroforesis en micro fluido, la transmisión de fuerzas acústicas, y las fuerzas definidas por el usuario. La pérdida o aumento de las cantidades de masa, carga, o cantidades similares puede ser representadas con variables auxiliares y  ecuaciones para cada partícula a lo largo de su trayectoria. Las partículas pueden ser sin masa o con masa, en donde el movimiento se rige por el algoritmo Newtonian Lagrangian, o las formulaciones de Hamilton basadas en la mecánica clásica. Con un mínimo acceso al formalismo matemático se pueden hacer las simulaciones altamente personalizadas.



Resultados y visualización

La nueva función “Join Data Set” de la Versión 4.2 compara las soluciones correspondientes a las diferentes mallas, las medidas de tiempo, o los valores de los parámetros. Los usuarios pueden formar combinaciones de soluciones usando las operaciones, suma, resta, producto, cociente, y expresiones más generales. Una aplicación importante para el Join Data Set es graficarlo y evaluar la diferencia entre dos soluciones en un estudio de la convergencia de la malla.



Cualquier cantidad escalar de interés puede ser visualizada por secciones graficas o en superficies ISO. Un nuevo agregado para visualizar los planos de corte y los planos de superficies es un nuevo control para ver cortes de manera interactiva arrastrándolo su control en un sentido.



La incidencia de radiación solar usada en el Módulo de Transferencia de Calor o Heat Transfer Module

Las fuentes externas de radiación, ahora se pueden definir en el Módulo de Transferencia de Calor como fuente infinita o como puntos de origen a una cierta distancia finita. Esta opción está disponible en la nueva interface de análisis físico de transferencia de calor y cualquier interface que soporte la radiación de superficie-a-superficie. Cuando se define una fuente en el infinito, los usuarios ingresan la potencia por unidad de área. Esto se aplica típicamente a la incidencia de radiación solar para distintos tipos de aplicaciones de energía renovable.


Otra función importante del Módulo de Transferencia de Calor es que los usuarios pueden definir la radiación a ambos lados de una frontera cuando la superficie a superficie de la radiación es utilizada.



Multifísica para electromecánica en el módulo MEMS

Una nueva interface evalúa la simulación multifísica en electromecánica, donde se combina la mecánica de sólidos, la electrostática con una malla en movimiento para modelar la deformación de las estructuras accionadas electrostáticamente. Las aplicaciones incluyen cálculos en el resonador con un análisis de modal y frecuencia de respuesta, así como los cálculos de voltaje de salida. Un conjunto de nuevos tutoriales electromecánicos están disponibles en 2D y 3D de una para resonador parcial mediante el análisis estacionario, la respuesta a la frecuencia, los modos normales, el voltaje de salida, y la respuesta transitoria.

 

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La imagen muestra una simulación de un resonador parcial con la nueva interfaz del módulo MEMS Electromecánica, al que se integra la electrostática, mecánica de sólidos y mallas en movimiento.



Nuevas comunidades de ingenieros y científicos


La tecnología de simulación multifísica está permitiendo a ingenieros y científicos realizar sus conceptos de diseño y ayudar a las empresas mantenerse a la vanguardia de su competencia. COMSOL Multiphysics versión 4.2a hará que sea fácil para las nuevas comunidades de usuarios encontrar herramientas productivas para resolver sus problemas de diseño actual.



La nueva versión de Comsol 4.2ª destaca:


-Un rápido rastreo de partículas por zonas en aplicaciones CFD, electromagnética, acústica y otras aplicaciones en el totalmente nuevo Módulo de Trayectoria de Partículas


-Una perfecta integración bi direcciona de LiveLink™ con Creo™ Parametric


-Simulación de alta eficiencia usando la conversión de imagen a material sobre la base de datos fotográficos o escaneados, soportando imágenes en formato JPG, JPEG, BMP, PNG y GIF.


-EL Mapa de Elevación Digital (DEM) importa los datos de la superficie topográfica para aplicaciones tales como el flujo de fluidos, estructurales, o el electromagnetismo


-Rápido post-procesamiento de los resultados de la simulación con cortes interactivos y planos de iso superficies con control deslizante


-Nueva interface de usuario para grandes barridos paramétricos y rápida visualización grafica de la respuestas en superficies.


-Revisa los resultados de simulación mediante la comparación de las soluciones correspondientes a las diferentes mallas, los intervalos de tiempo, o los valores de los parámetros


-Las curvas de interpolación pueden ser creadas a partir de tabulados x, y o x, y, z de datos en 2D y 3D para crear nuevos objetos geométricos.


-Las fuentes de radiación externa ahora se pueden definir en el Módulo de Transferencia de Calor como fuentes en el infinito o como fuentes puntuales en un número finito de distancia - normalmente se utilizan para la radiación solar incidente


-Una nueva interfaz física electromecánica en el módulo de MEMS combina la mecánica de sólidos y la electrostática con una malla de movimiento con el modelo de la deformación de las estructuras electrostáticamente accionadas. Las aplicaciones incluyen cálculos parciales del resonador con análisis de modal y frecuencia de respuesta, así como los cálculos de voltaje de salida.


-Para obtener información detallada sobre COMSOL Multiphysics versión 4.2a, visite www.comsol.com/4.2a

 

 

 

 

 

 

 

 

Acerca de COMSOL

COMSOL Multiphysics es una solución de software para el modelado y la simulación de cualquier sistema basado en la física. Una fortaleza particular es la de su capacidad para dar cuenta de los fenómenos multifísicos. Los módulos opcionales añaden herramientas específicas para cada disciplina por ejemplo la acústica, las baterías y pilas de combustible, la ingeniería química, el electromagnetismo, la mecánica de fluidos, la geo mecánica, la transferencia de calor, MEMS, el seguimiento de partículas, el plasma y el análisis estructural. Fundada en 1986, la compañía se encuentra en EE.UU., con oficinas en Burlington, MA, Los Ángeles, CA, y Palo Alto, CA. Las operaciones internacionales han crecido hasta incluir a las oficinas en los países del Benelux, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, India, Italia, Noruega, Suecia, Suiza y el Reino Unido. Los distribuidores independientes de COMSOL Multiphysics se encuentran en Australia, China, la República Checa, Egipto, Grecia, Hungría, Israel, Japón, Malasia, Polonia, Sudáfrica, Corea del Sur, España, Taiwán y Turquía. La iinformación adicional sobre la compañía está disponible en www.comsol.com.




COMSOL y COMSOL Multiphysics son marcas registradas de COMSOL  AB. El Concepto de Captura y COMSOL Desktop son marcas comerciales de COMSOL AB.Creo Parametric es una marca comercial o marca registrada de Parametric Technology Corporation o sus subsidiarias en los Estados Unidos y otros países. Demás productos o nombres de marcas son marcas comerciales o marcas registradas de sus respectivos titulares.

 

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