COMSOL Multiphysics® 5.3

Release Highlights

Meshing Updates

COMSOL Multiphysics® 버전 5.3에서는 메시 작업 및 기능이 대폭 향상됩니다. 가장 중요한 것은 육면체 / 프리즘 형 메시 유형에서 사면체로의 전환이 이제 피라미드 요소를 포함하여 자동화되었습니다. 또한 메시 품질을 측정하고 표현을 통해 메시 조작을 확장하는 새로운 도구가 포함되어 있습니다. 아래의 모든 메시 업데이트를 확인하십시오.

Automatic Transitions When Meshing from Hexahedrons/Prisms to Tetrahedrons


종종 다른 메시 형태를 사용하여 형상의 다른 부분을 설명하고 싶을 수도 있지만, 인터페이스에서 일부 형식으로 조인해야 합니다. COMSOL® 소프트웨어 버전 5.3 이전에는 Convert 작업을 사용하여 스윕 메시를 비정렬 사면체 메시에 연결했습니다. 이제 Free Tetrahedral 메시 연산은 스윕 된 육면체 / 프리즘 형 요소와 사면체 요소 사이에 피라미드 요소의 레이어를 자동으로 삽입합니다. 피라미드 요소는 Free Tetrahedral 연산이 적용된 도메인에 나타납니다.

Free Tetrahedral작업은 스윕 된 메시의 육면체 (녹색) 주위에 피라미드 (청록색) 층을 자동으로 생성하고 나머지 공간은 사면체 (회색)로 채웁니다. 피라미드 요소는 모델링 영역의 사면체 부분 내에 도입됩니다.

Free Tetrahedral작업은 스윕 된 메시의 육면체 (녹색) 주위에 피라미드 (청록색) 층을 자동으로 생성하고 나머지 공간은 사면체 (회색)로 채웁니다. 피라미드 요소는 모델링 영역의 사면체 부분 내에 도입됩니다.


Optimized Tetrahedral Meshing to Avoid Small Elements

너무 작은 요소의 생성을 피하기 위해 Free Tetrahedral 작업에 새로운 최적화 옵션이 도입되었습니다. 원하는 요소 크기를 유지하면서 내재된 구의 반지름으로 측정되는 가장 작은 요소의 크기를 최대화하려면 Avoid too small elements옵션을 사용할 수 있습니다. 이 최적화는 외연적(explicit) 시간 간격을 사용하여 문제를 해석할 때, 성능을 향상시킵니다.

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Mesh Size Expressions

새로운 메시 속성은 메시 크기와 분포를 조작할 때 더 많은 유연성을 제공합니다. 표현식을 사용하여 모델링 공간 전체에서 요소 크기를 변경하기 위한 Size Expression 노드를 Model Builder의 메시 시퀀스에 추가할 수 있습니다. 표현식을 눈금(grid) 또는 솔루션(solution)에서 평가해야 하는지 여부를 선택할 수 있습니다. 만약 Grid 옵션을 사용하면 매개 변수, 함수, 재료 및 변수로 정의된 전역 변수를 기반으로 표현식을 Size Expression 편집 필드에 포함할 수 있습니다. Solution 옵션을 사용하는 경우 오류 추정 변수와 같이 솔루션에서 정의한 변수를 사용하여 식을 입력할 수 있습니다.

그리드에서 평가된 모델링 도메인의 형상 매개 변수를 기반으로 한 표현식이 메시 크기 설정 창 (왼쪽)의 Element Size Expression 섹션에 추가되었습니다. 그 결과 모델링 도메인에서 볼 수 있는 요소의 크기와 분포가 발생합니다 (오른쪽).

그리드에서 평가된 모델링 도메인의 형상 매개 변수를 기반으로 한 표현식이 메시 크기 설정 창 (왼쪽)의 Element Size Expression 섹션에 추가되었습니다. 그 결과 모델링 도메인에서 볼 수 있는 요소의 크기와 분포가 발생합니다 (오른쪽).


Mesh Adaptation Based on Error Expressions

Adapt 라는 새로운 연산은 솔루션에서 오류에 대한 표현식이나 원하는 메시 요소 크기에 대한 표현식을 기반으로 메시를 수정합니다. 그런 다음 적응형 솔버(adaptive solver)는 이 작업을 사용하여 적응형 메시(adapted meshes)를 작성합니다.

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New Tools for Evaluating the Quality of a Mesh

이제 메시가 Statistics 창이나 메시 플롯에 표시될 때 메시에 대한 몇 가지 품질 척도 중 하나를 선택할 수 있습니다. 이러한 측정방법은 Skewness, Maximum angle, Volume versus circumradius, Volume versus length, Condition number, Growth rate 입니다.

Skewness, Maximum angle, Volume versus circumradius, Volume versus length, Condition number, Growth rate 측정 값을 사용하여 모델링 도메인에 메시 품질을 플롯할 수 있습니다 (왼쪽). 여기에서는 Growth rate으로 살펴보고 있습니다 (오른쪽). 이것은 요소의 크기가 일정한 메시 영역에서 최고 품질 척도 1로 평가되는 반면 요소 성장률이 한 요소에서 다음 요소로 증가하는 영역에서는 감소합니다.

Skewness, Maximum angle, Volume versus circumradius, Volume versus length, Condition number, Growth rate 측정 값을 사용하여 모델링 도메인에 메시 품질을 플롯할 수 있습니다 (왼쪽). 여기에서는 Growth rate으로 살펴보고 있습니다 (오른쪽). 이것은 요소의 크기가 일정한 메시 영역에서 최고 품질 척도 1로 평가되는 반면 요소 성장률이 한 요소에서 다음 요소로 증가하는 영역에서는 감소합니다.



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Improved 2D Meshing

주로 병렬화를 통해 많은 도메인을 가진 2D 형상의 메시 성능이 크게 향상되었습니다. 또한 4 개의 직각 코너가 있는 도메인 및 평면의 4중 메시 작업을 통해 보다 효율적이고 고품질의 4중 메시가 제공됩니다.

Automatic Detection of Straight and Planar Edges of Imported Meshes

Import 작업에서 새 설정을 사용하여 모서리(edge) 레벨에서 불러온 3D 메시를 분할 제어가 가능해 졌습니다. 이 기능은 불러온 메시와 생성된 형상 객체를 결합시키고자 할 때 중요합니다.

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Option for Switching Off Mesh Rendering

Graphics 툴바의 새로운 버튼을 사용하여 메시 렌더링을 끌 수 있습니다. 이렇게 하면 형상의 일부가 메시로 구성되어 있어도 3D 객체의 내부를 더 쉽게 볼 수 있습니다.

Graphics 툴바에서 메시 랜더링 켜기/끄기 옵션 설정이 가능한 새로운 버튼

Graphics 툴바에서 메시 랜더링 켜기/끄기 옵션 설정이 가능한 새로운 버튼


Projection Coupling Operators for All Mesh Element Types

Definitions 노드의 Component Coupling 메뉴에 있는 General Projection 및 Linear Projection 연산자는 이제 모든 유형의 메시 요소를 지원합니다.

Automatically Remove Geometric Details with Virtual Geometry Operations.

성공적인 3D 메시 작업을 위해 CAD 형상을 전처리하기 위한 새로운 3D 형상 작업인 Remove Details 기능이 도입되었습니다. 이것은 특히 형상에서 신경을 쓰지 않으면 품질이 좋지 않은 큰 메시를 야기시키는 조그마한 작은 형상이 있는 경우에 유용합니다.

이 작업은 짧은 모서리와 작고 얇은 (좁은)면을 형상에서 자동으로 제거합니다. Remove Details 작업에는 Automatic 과 Manual 두 가지 모드가 있습니다. Automatic 모드에서 세부 정보를 제거하고, Manual 모드로 전환하면 검사하고 편집 할 수 있는 일련의 가상 작업 노드를 생성하여 조작할 수 있습니다.

짧은 모서리, 작은 면 및 실버 면 (왼쪽)을 포함하는 CAD 형상은 해당 메시 (오른쪽)를 생성합니다.

짧은 모서리, 작은 면 및 실버 면 (왼쪽)을 포함하는 CAD 형상은 해당 메시 (오른쪽)를 생성합니다.


Remove Details 작업 (왼쪽)을 사용하여 형상을 재구성 한 후 훨씬 나은 메시 결과 (오른쪽).

Remove Details 작업 (왼쪽)을 사용하여 형상을 재구성 한 후 훨씬 나은 메시 결과 (오른쪽)


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Application Library path for an example using the Remove Details operation:

ECAD_Module/Tutorials/pcb_import