让广大数值模拟工作者激动和兴奋的COMSOL Multiphysics Version 4.2，已经面世。本次升级版本中，除了已有模块的功能增强外，让人们眼睛一亮的是增加了电镀模块、微流模块、岩土力学模块、多孔介质流模 块……COMSOL Multiphysics Version 4.2 代表了绝大多数多物理场数值仿真中的先进技术，例如：电磁学、结构力学、化工、流体，以及CAD交互式建模等。
微流体模块：微流体模块用来研究微流设备和稀薄气体流动。
岩土力学模块：地质岩土方面的多物理场模拟，如隧道开挖等。
电镀模块：应用于模拟镀铬等电化学加工。
AutoCAD同步链接：AutoCAD的3D模型可直接导入到COMSOL Multiphysics。
SpaceClaim同步链接：将直接建模与多物理场仿真融合在一起，使两者紧密联系、相互协调。
共窗口界面：与SolidWorks同步链接时，用户可在同一窗口下使用SolidWorks和COMSOL Multiphysics。
快速多物理场总装：运算更快，节省内存，适用于任意类型操作平台，包括笔记本和集群。
报告生成器：生成不同细节程度的HTML报告，蕞简略的为简要报告，蕞详细的为完整报告。
可压缩高马赫数流体：用于设计喷嘴，管道网络，阀门以及空气动力学仿真。
虚拟几何工具：用于修复CAD模型且保留底层的面曲率，提高网格划分效率。
瞬态自适应网格：模拟两相流的尖锐扩散前沿，使仿真速度更快，准确度更高。
自动重新剖分网格：应用于移动网格，当超过用户自定义的网格质量阀值时自动进行网格剖分。
岩土力学模块是结构力学模块的新增模块，用来模拟地质岩土方面的应用，例如隧道，开挖，边坡稳定和挡土结构等。岩土力学模块主要用来研究在特定的分界面上，土壤岩石的塑性、形变和破坏，以及与混凝土结构、人造建筑物的相互作用。
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与AutoCAD建立实时链接，可将3D几何模型从AutoCAD导入到COMSOL Multiphysics，两者的几何结构保持相关性，也就是说对几何结构的设置（如接口或网格剖分）会保留到同步操作中。实时链接接口同时为双向调用， 用户可在COMSOL中修改AutoCAD的几何结构。
COMSOL Multiphysics与SpaceClaim的同步链接是将直接建模与多物理场仿真融合在一起，使两者紧密联系、相互协调，蕞终通过CAD与CAE的并行处理得到蕞优化设计方案。
SolidWorks与COMSOL Multiphysics在同一窗口中工作，即用户在SolidWorks界面下可与COMSOL Multiphysics同步工作。如下图。
若对两个略有差别的模型进行仿真分析，基于坐标建立的选择可以重复进行仿真操作，而用户不需改变材料设置，边界条件或网格参数。与几何对象的处理方式类似，基于坐标选项可进行参数化设置。
对几何结构进行端面操作可覆盖流体管道的底端，随后为CAD导入元件的内部剖分网格，用户只需选择将要形成的面的边界。这项操作将纯粹结构力学模型转变成流体模型或流固相互（FSI）作用模型。这项功能需要CAD导入模块或一个CAD软件实时链接模块。
虚拟几何工具可以修正CAD模型，而不改变其实际的表面曲率。通过生成合成面，网格剖分能够更加准确地表征物体表面形状，而不用添加过多的单元。此外，在分析过程中COMSOL Multiphysics能够利用高次单元表征弯曲面。
参数表面功能允许用户利用解析表达式或表格数据直接生成面，用户可以调整实际的NURBS表面的分辨率，生成更细化的面和网格。
利用瞬态自适应网格优化方法可更有效地模拟两相流。除了两相流以外，瞬态自适应网格优化也适用于其他任何瞬态模拟仿真。
对于涉及到移动网格的仿真过程，自动网格重剖可以处理变形程度更大的情形。当网格变形超出了用户设定网格质量临界值时，网格会自动重新剖分，并在新网格继续仿真。
在建模过程中，物理场选项能够激活或失效物理场接口。用户可以利用这项功能控制物理场在某个求解步骤中是否进行求解。
收敛图可用于监控非线性、迭代和瞬态求解过程的收敛性。对于非线性仿真，收敛图表征非线性迭代和和核心线性代数迭代求解各自的收敛性。
快速并行总装和求解器
COMSOL Multiphysics在多年以前就可以利用多核与集群进行直接求解。在4.2版本中，多核装配和迭代求解器是并行进行的，使得计算速度更快、内存利用率更高，运行平台包括了从笔记本电脑到集群之间的任何形式的计算机平台。
报告生成器会生成模型HTML报告，表征模型的整体信息，并且用户可以为模型添加多项报告。每一份报告包含目录表格，并带有正文内容链接。报告生成器使用内置样式表，用户也可以在浏览器中使用自制样式表改变报告表格形式。
Nyquist图
Nyquist图表示频率响应仿真结果的振幅和相位。这类图显示到原点的距离和相角随频率的变化，主要应用在AC/DC，RF，结构力学模块，声学模块，MENS，电池与燃料电池模块。
流线图可呈带状形式，带状结构的宽度和颜色可通过任意表达式来控制。图中为示模拟湍流的两种不同带状图。
颜色图例位置可设定在图像的右端，左端，上端，下端，或设置为四个位置交替。
方向比例非常大的模型可改变显示比例。
上图表示热动元件模型，左图为实际的、方向比例非常大的模型，右图为修改比例的模型。
改进了坐标轴标签；更容易选定覆盖配对边界；新的绘图表格，网格与标尺可表示指针的位置。
直方图，用于结果处理，可通过体积，表面，边或点的形式表征数据分布。用户可以将图像设定为是连续的或离散的，数据标准化选项包括中立，峰值或整体。
对于派生值，用户可以利用数据系列平均值的积分或蕞大值。例如，用户可立即显示数据系列中的每一步的平均值的积分或蕞大值。4.2版本中新增加的算符有均方差（RMS, the root mean or quadratic mean）和方差（Variance）。
在模型树的结果部分，缺省绘制与物理场模型生成的绘图组的描述性名字自动适应。
PDE接口增加了一系列描述表面和边界的方程模式，应用包括利用系数形边界PDE接口描述表面扩散，边界层材料集聚和任意物理场的方程壳模型。
一系列新的接口可用于空间分布的ODE和微分代数方程DAE。应用包括材料－记忆模拟，比如生物传热耗散计算或材料蠕变，这里材料形态由计算体积中每一点的单一状态变量表示。
经典PDE接口包含传热方程模式和对流－扩散方程模板。
所有PDE，ODE，DAE接口模式都可用于与任意特殊应用模式进行多物理场耦合。
材料表面可用色度，纹理，反射等方式来渲染。黄金，铜，空气，水，混凝土等其他常用材料具备其特定表观形式。材料表现可被设定，包括镜面，扩散，环绕颜色，纹理点水平。要使用纹理渲染，设置可视化首选项为质量蕞优化。
模型树支持拖动与合并功能。利用这项功能，用户可以改变节点的顺序，或者拷贝、复制点。
进程与日志信息各在独立窗口中。进程窗口具有自动清除功能。日志窗口支持清除与锁定功能，以及摘要滚动。当打开模型时，会生成一个带有模型名字的额外日志。
所有模块均支持小信号分析功能。
集总端口边界功能用于电磁场分析，这项功能用来激活线圈和其他导电结构，同时也能用来计算S参数。
新增的多物理场接口，将声学－压电耦合，可进行频域和时域研究，并能够结合压力声学，固体力学，静电学和压电装置接口功能。
声－壳耦合，可用来模拟振动薄弹性结构及其感应声压场。耦合是双向的，并且可用于3D频域和时域的研究。声学－壳相互作用可以与声学模块的压力声学和壳接口，结构力学模块等相互结合。
声学模块新增了两个应用，用来描述波在固体和多孔介质中的传播。对于常用的弹性固体，弹性波可以和多孔弹性波模式耦合，对多孔弹性波的传播进行频域分析。
声学模块新增了热粘性声学专用模拟工具，用于手机中的微型扬声器和麦克风的高精度仿真。
当声学设施的尺度相对粘性热边界层来说很小时，需要使用热声学接口。
电池与燃料电池模块新增了AC阻抗研究类型，用以电化学阻抗光谱（EIS）仿真。新的表面反应接口可以在边界面上模拟表面反应。材料库中包含了常用的电池两极材料和电解质。
高马赫数流体流动接口应用条件为流体流动速度足够大，可引起流体密度和温度发生明显变化时；这个过程中耦合了流体热动力学。当流体速度接近或超过声 速时，流体性质发生明显变化。一般来说，流速大于声速0.3倍的流体被认为是高马赫数流体。其重要应用包括：喷嘴，管道网络，阀门和空气动力学现象。
稀溶液反应流物理接口，在自由介质和多孔介质内耦合质量输送与动量输送。对浓溶液的反应流物理接口，同样可用。可自动建立速度场与混合密度的模型耦合。另外，根据非多孔区域的相关量，可导出多孔区域的有效输送系数。
COMSOL Multiphysics 4.2在无边界区域仿真引入无限元新方法。因为不同的物理场可共享相同的无限元，用户可以在模型定义节点中定义无限元，消除每一个物理场接口的多余操作。
利用新功能，稀溶液运移接口提供了无限元扩散仿真。图为新版本中的模型树图。
将化学反应工程模块与优化模块结合起来，用户可使用参数估计，在反应工程接口中预定义反应类型。
表面反应接口用于模拟表面吸附溶质与运移溶质之间的反应。此接口用于模型边界层，在表面临近区域与质量输送接口耦合。表面反应接口可以与化学溶质输送，反应流，和电化学接口耦合。接口中内置了增长速率表达式，可用来模拟移动边界层。
用于湍流热壁方程支持面对面辐射模拟和高导边界层模拟。此方程适用于精细热传模拟，可用于湍流，流体传热，固体传热，热辐射和高导薄热层（如金属薄片）之间的相互结合。
对于多层薄膜传热的新处理方式，可以模拟各具不同的电导率的多层薄结构。
用风扇和烘烤边界条件，进行电子冷却仿真。风扇边界条件也可用于内部边界条件上，即狭缝条件。为模拟入口处流体，风扇曲线可以直接输入，或以表格形式件载入。
缺省颜色表（颜色刻度尺）为热光色表，对热传导仿真的可视化结果进行优化。消除了颜色范围中底端部分，也修复了红颜色中的黑色阴影。
新功能可用以模拟表面反应和溶质浓度。
对天线和辐射元件计算辐射图时，远场估计是重要工具。这项功能被进一步扩展，现在除了支持真空环境中的计算，还支持在媒介中计算。用户可以选择对边界或者域进行计算。
结构力学模块、MENS模块和声学模块，为固有模式和频率响应模式下的预应力分析，提供了新的功能强大且使用容易的工具。通过过结构力学、热学或任意多物理场的载荷，对固体力学接口建立的结构结构可以预加应力。
压电完美匹配层，能够同时吸收向外传播的压电弹性波的弹性部分和电场部分。这个功能用于模拟压电传感器和声波滤过，比如BAW和SAW。结构力学模块、MEMS模块和声学模块都可使用这项功能。
关于固体力学，某一模拟任务需要对材料平板的的应力和张力进行计算。由于实际原因，这种模型的一些距离分析区域较近的模型区被人为地截断了，而分析 人员面临的问题是如何对截断区域设置边界条件。通过自动判定计算区域为无限元，从而利用无限元模拟，可以完全地避开这个问题。结构力学模块和MENS模块 提供了无限元功能。
弹性塑料分析是对线性弹性材料模型分析的继承。这使弹塑性模型更快的建立，同时使正交材料和各向异性材料可用于塑性研究。这项功能可用于结构力学和MEMS模块。新的地质力学模块用更高级的预定义材料模型，进一步扩展了这个功能。
对于非刚性边界的仿真，弹簧和减震器在点、边、边界和域，增加了新的边界条件。这个功能可用于结构力学模块中的所有接口，以及声学模块和MEMS模块中的固体力学接口。类似的，新的弹性薄层边界条件可用于内部边界和装配体中间层。
当使用横梁接口时，对于许多常用的横截面，可以自动计算横梁横截面的性质。
对于结构力学模块的接口，以及声学模块和微机电模块中的所有固体力学接口，都可在边、边界线和域上添加附加质量。其重要的应用有：模拟侵入水中的振 动结构所具有的不作用于结构上的附加质量，对结构的刚度无贡献的薄层所具有的质量，修正CAD损伤所引起的质量变化，或者几何模型中未表现出但现实存在的 组件所具有的质量。
多孔介质流动模块（以前称为地球科学模块）在V4.2中新增了很多功能。
将地质力学模块与地下流体模块耦合在一起，能够得到岩土耦合多物理场，比如多孔弹塑土壤模型，岩石材料溶质输送模型。
在溶质输送接口上，对内部边界设定薄膜扩散阻隔边界条件，能够模拟比周围区域薄很多的薄层扩散系数。
关于中仿科技
中仿科技(CnTech)成立于2003年，是中国先进的仿真分析软件和系统解决方案的提供者。中仿科技依靠自主创新研发拥有自主知识产权的中仿CAE系 列产品，同时与国际上先进的数值仿真技术公司拥有长期而紧密的合作关系，具备较强的自主研发能力和创新能力，能够为中国企业和科研机构提供优秀的仿真 技术解决方案。公司总部设在上海，目前在北京、武汉设有分公司。更详细的信息请参考：www.cntech.com
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