COMSOL Multiphysics

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COMSOL Multiphysics
Développeur COMSOL
Dernière version 4.4 (27 novembre 2013)
Licence propriétaire
Site web comsol.fr

COMSOL Multiphysics est un logiciel de simulation numérique basé sur la méthode des éléments finis. Ce logiciel permet de simuler de nombreuses physiques et applications en ingénierie, et tout particulièrement les phénomènes couplés ou simulation multi-physiques.

Historique[modifier | modifier le code]

Le logiciel COMSOL et la société correspondante ont été créés en 1986 par des étudiants de Germund Dahlquist, dans la suite de son cours consacré à la simulation numérique au Institut royal de technologie (KTH)[1] à Stockholm en Suède. La première version de COMSOL Multiphysics est sortie en 1998.

La version initiale (avant 2005) de COMSOL Multiphysics s'appelait FEMLAB.

Principe d'utilisation[modifier | modifier le code]

Un exemple

L'utilisateur définit ses couplages ou sélectionne les interfaces prédéfinies. Les différentes étapes du processus de modélisation - définir la géométrie, les propriétés matériaux, le maillage, choisir la ou les physiques, résoudre et afficher les résultats - sont intégrées dans une seule interface. Des modules d'applications optionnels offre des interfaces spécialisées notamment en mécanique linéaire et non-linéaire, acoustique, écoulement, transfert de chaleur, génie chimique, géophysique, électromagnétisme basse et haute fréquence, corrosion, plasma, suivi de particules, optimisation, MEMS, ainsi qu'avec les logiciels de CAO et Matlab.

Ce logiciel est multiplateforme (Windows, Mac, Linux). En plus des physiques précitées, COMSOL Multiphysics autorise l'utilisateur à définir ses propres systèmes d'équations aux dérivées partielles (EDP), soit sous forme différentielle, soit sous formulation faible. Les couplages avec des équations aux dérivées ordinaires (EDO) et des équations algébro-différentiels (EAD) sont également possibles.

Modules[modifier | modifier le code]

Liste des modules complémentaires pour COMSOL Multiphysics:

  • AC/DC Module : L'AC/DC Module permet de simuler des champs électriques, magnétiques et électromagnétiques dans des applications statiques et à basses fréquences. Les applications type concernées sont les condensateurs, les inducteurs, les isolateurs, les bobines, les moteurs, les actionneurs et les capteurs. Le module comporte des outils spécialisés pour extraire automatiquement des simulations les valeurs de paramètres tels que la résistance, la capacitance, l'inductance, l'impédance, la force et le couple.
  • Acoustics Module : L'Acoustics Module permet de simuler des dispositifs de production, de mesure et d'utilisation des ondes acoustiques. Les domaines d'application incluent notamment : haut-parleurs, microphones, prothèses auditives et sonars. Le contrôle du bruit peut être étudié dans divers contextes : conception de silencieux, mur du son et applications acoustiques dans les bâtiments.
  • Batteries & Fuel Cells Module : Le Batteries & Fuel Cells Module modélise le comportement électrochimique des électrodes et des électrolytes des batteries et des piles à combustible. Vous pouvez ainsi étudier leurs performances en fonction des conditions de fonctionnement, de différentes configurations et niveaux de détérioration imputables à différents mécanismes de vieillissement. Ce module complémentaire permet de simuler des caractéristiques spécifiques, comme le transport d'espèces chargées et neutres, la conduction du courant, l'écoulement des fluides, le transfert de chaleur ainsi que la nature et les forces motrices des réactions électrochimiques aux électrodes planaires et dans les électrodes poreuses. Une fois que vous avez acquis une compréhension fine de ces caractéristiques, vous pouvez concevoir et optimiser les géométries et les matériaux choisis pour les composants du système (électrodes, séparateurs, membranes, électrolyte, collecteurs et échangeurs de courant) en vue d'améliorer leurs performances, la gestion de la chaleur et la sécurité.
  • CAD Import Module : Le CAD Import Module importe de nombreux formats de fichier (Parasolid® et ACIS®, par exemple) et des formats standard tels que STEP et IGES. Ces formats de fichier sont supportés par la grande majorité des progiciels de CAO, et vous pouvez importer directement vos fichiers dans COMSOL Multiphysics en les enregistrant dans l'un de ces formats.
  • CFD Module : Le CFD Module permet la simulation de composants et systèmes impliquant des écoulement de fluides complexes. Le CFD Module fournit des interfaces physiques prêtes à l'emploi, configurées pour recevoir des données d'entrée de modèle via l'interface graphique et pour utiliser ces données en vue de formuler les équations du modèle. Les interfaces physiques propres au CFD Module vous permettent de modéliser la plupart des écoulement de fluides, notamment les écoulements compressibles, non isothermes, non newtoniens, diphasiques et en milieu poreux, le tout dans les régimes d'écoulement laminaire et turbulent.
  • Chemical Reaction Engineering Module : Le Chemical Reaction Engineering Module, permet de simuler le transport de matière et de chaleur avec des cinétiques chimiques arbitraires dans tous les types d'environnements (gaz, écoulement de fluide, milieu poreux, sur les surfaces et dans les phases solides ou une combinaison de ces environnements). Il permet ainsi d'optimiser les réacteurs chimiques, les équipements de filtration, les mélangeurs et autres procédés.
  • Corrosion Module :
  • ECAD Import Module
  • Electrochemistry Module
  • Electrodeposition Module
  • Fatigue Module
  • File Import for CATIA V5
  • Geomechanics Module
  • Heat Transfer Module
  • LiveLink for AutoCAD
  • LiveLink for Creo Parametric
  • LiveLink for Excel
  • LiveLink for Inventor
  • LiveLink for MATLAB
  • LiveLink for Pro/ENGINEER
  • LiveLink for Solid Edge
  • LiveLink for SolidWorks
  • LiveLink for SpaceClaim
  • Material Library
  • MEMS Module
  • Microfluidics Module
  • Molecular Flow Module
  • Multibody Dynamics Module
  • Nonlinear Structural Materials Module
  • Optimization Module
  • Particle Tracing Module
  • Pipe Flow Module
  • Plasma Module
  • RF Module
  • Semiconductor Module
  • Structural Mechanics Module
  • Subsurface Flow Module
  • Wave Optics Module

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) SIAM Obituary - Germund Dahlquist

Liens externes[modifier | modifier le code]