COMSOL Multiphysics^® 6.0 リリースハイライト

メッシュのアップデート

COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.0 では, メッシュの統合, 境界層メッシング, 曲線要素のサポートなど, インポートしたメッシュデータでのシミュレーションを簡単かつ効率的に設定するための大幅な改良が施されています. 全てのメッシュのアップデートについては, 以下をご覧ください.

インポートメッシュの統合

新しい結合操作を使用して, 交差するメッシュを一体化することができます. この操作は, 例えば 2つのインポートメッシュや, COMSOL Multiphysics^® または外部 CAD ソフトウェアで描画されたジオメトリとインポートメッシュを結合するための, より堅牢な代替手段です. 下図に示してあるように, インポートされた STL メッシュをブロックのメッシュと結合しています. ブロックはジオメトリシーケンスで描かれ, メッシュ化された後, STL メッシュと同じメッシュ化シーケンスにインポートされています.

インポートした椎骨の STL メッシュとブロックのサーフェスメッシュの交点. メッシュの新しい結合操作によって計算されます.

インポートメッシュの境界層メッシング

COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.0 では, インポートメッシュを含むすべてのメッシュに境界層要素を簡単に追加することができます. インポートしたメッシュを, 例えば流体シミュレーションに適応させるには, メッシュ操作のシーケンスに境界層操作を追加するだけです. これは, チュートリアルモデル Analyzing Porous Structures on the Microscopic Scale に示されています.

多孔質構造を定義するインポートメッシュ (灰色) に追加された境界層要素 (青色).

インポートメッシュの曲線要素

インポートメッシュの曲線要素ファイルからインポートしたメッシュが線形要素を定義している場合でも, 曲線要素を再構築することができます. これには STL, PLY, 3MF, NASTRAN ファイルが含まれます. COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.0 は, フィジックスの離散化によって指定された曲線要素を定義するために, メッシュ構造から面およびエッジの形状を自動的に推測します. 余分な手順は必要なく, 計算ボタンをクリックすると, 曲線要素はすでに設定され使用されているのです. 下図のように曲線要素を表示するには, メッシュプロットを追加し, メッシュデータセットの設定で, 高次のジオメトリ形状関数を選択します.

計算に使用される線形要素を持つインポートメッシュ.

インポートしたメッシュと, それに対応する計算に使用される曲線メッシュ.

インポートメッシュの変換

インポートしたメッシュを変換属性を使って移動, 回転, 拡大縮小することができるようになりました. メッシュを複数の軸で回転させるには, インポートノードに複数の変換属性を追加します. 以前は, 変形はジオメトリのシーケンスでのみサポートされていました.

メッシュ編集の使い勝手が向上

ジオメトリをメッシュ化する場合に, メッシュの新しい結合操作など, ジオメトリのエンティティ数 (ジオメトリのトポロジ) を変更する操作を含む, メッシュの編集に関するすべての操作にアクセスできるようになりました. これらの改良により, ジオメトリノードで作成したジオメトリと STL ファイルなどのインポートメッシュをモデルの同じコンポーネントで簡単に結合できるようになりました.

インポートした椎骨のSTLメッシュとジオメトリブロックを組み合わせたモデル.

境界層メッシングの改善

COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.0 では, 孤立境界の境界層メッシングのサポートが改善されました. 内壁および外壁境界の境界層要素は, 交差点でスムーズに結合されるようになりました. この新しい境界層要素の結合方法により, そのような角に近いフィジックスがより効率的に求解できます.

壁の境界に沿って境界層要素 (青色とオレンジ色) を持つミキサーモデル. 境界層内の角柱要素 (オレンジ) は, バッフルの孤立境界が外壁に接続する部分に生成されています. 右上の画像は, 角柱要素の小さな部分と, それらがどのように角でつながっているかを示しています.

COMSOL Multiphysics^®バージョン 6.0 では, 境界層要素の合計の厚さを指定することも可能です. これにより, 層の指定に柔軟性が増し, すべての層の厚さの合計を入力することも, 最初の層の厚さを入力することも可能です.

メッシュプロットのカラーリングの改善

トラフィックフローという新しいカラーテーブルは, 画質の悪い要素をより明確に強調するためのもので, メッシュプロットを追加した際のデフォルトのカラーテーブルとなります. このカラーテーブルは, 色覚異常のある方にもメリットがあります.

新しいデフォルトのカラーテーブルトラフィックフローを使用すれば, 低品質のメッシュ要素を簡単に見つけることができます.

COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.0 では, メッシュプロットにおいて要素をタイプ別に色分けすることも可能です. この新しいカラーリングオプションをフィルタリングと一緒に使用すると, 図に示すように, ドメイン内のメッシュ要素を3Dで調べることができます.

スポーツカー周辺の流れ場のシミュレーションに使用したメッシュのプロット. 要素はその種類によって色分けされており(緑は四面体, 黄色は角柱, マゼンタは角錐), 論理式でフィルタリングすることで空気ドメイン内の要素を見ることができます.

メッシュビルドに関して

メッシュ操作の実行時に表示される一部の警告が情報ノードに変換され, フィードバックの深刻度がより明確に表示されるようになりました. 座標を含むすべての情報, 警告, およびエラーノードについて, これらのノードの設定ウィンドウの専用ボタンを使用して, 座標の周囲を簡単にズームおよびクリップできるようになりました. これにより, メッシャーからのフィードバックに表示されるジオメトリの領域を簡単に詳しく調べることができます.

低品質の要素の位置を示す座標指定がある情報ノード. 座標の周りをクリップする新しいオプションにより, 問題のある領域の検査が容易になりました.

すべてのメッシュ操作の設定ウィンドウに, 新しい情報セクションが追加されました. 操作のビルド時に, このセクションにビルド時間やビルドバージョンなどの情報が表示されます.

より効率的なメッシュコピー

複数の類似した連結コンポーネントの場合, 1つの成分から他の成分へメッシュをコピーするために, 1つのコピー操作だけを使用することが可能になりました. 下図の例では, それぞれの銅コイルが4つのドメインからなり, 連結したコンポーネントを定義しています. 改良されたメッシュコピーにより, 1つのコイルからジオメトリ内の他のすべてのコイルにメッシュをコピーすることが簡単にできるようになりました.

4つのソースドメイン (手前のコイル) から28の行先ドメインへ, 1回のコピー操作で7つの連結部品を定義するメッシュコピー.

圧力音響のためのフィジックス制御メッシュ

圧力音響 (周波数領域) および圧力音響 (過渡) インターフェースでフィジックス制御メッシングがサポートされるようになりました. これにより, 現在の波長に適したメッシュサイズ, 完全整合層 (PML) の構造化メッシュ, 周期条件を適用した境界のメッシュコピー, 外場計算の境界層メッシュが自動的に得られます.

イヤフォンモデル. 波長を求解するために要素サイズが自動的に決定され, PMLドメインで構造化メッシュが自動的に構築されています. また, 外場計算を求解するために, 四面体メッシュに最も近い薄い境界層があります. メッシュの要素はその種類によって色分けされています.

アップデートされたチュートリアルモデル

COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.0 では, 更新されたメッシングチュートリアルモデルがあります.

ジオメトリを生成せずにインポートメッシュを再メッシュ化する方法

ジオメトリを生成せずにインポートメッシュを再メッシュ化する方法インポートした STL メッシュをブロックに結合する方法を説明するメッシュ作成チュートリアル. メッシュからジオメトリを作成することなく, シミュレーションメッシュが生成されます.

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stl_vertebra_import
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