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Grenoble, juin 2016

Éditeur de logiciels de simulation multiphysique et de conception d’applications, la société COMSOL annonce la sortie de la dernière version de COMSOL Multiphysics et COMSOL Server. Des centaines de nouvelles caractéristiques, basées sur les besoins de nos utilisateurs, améliorent COMSOL Multiphysics, COMSOL Server et tous leurs modules avec une attention toute particulière sur la précision des résultats et la facilité d’emploi. Des nouveaux solveurs et méthodes aux outils de conception d’application et de diffusion de celles-ci, la version 5.2a du logiciel COMSOL développe les possibilités de simulation en électromagnétisme, mécanique, écoulement et génie chimique.

De nouveaux outils puissants pour les simulations multiphysiques

Simulation d’acoustique thermovisqueuse avec COMSOL

Dans COMSOL Multiphysics 5.2a, trois nouveaux solveurs réduisent le temps de calcul et la mémoire vive requise. Le solveur multigrille algébrique, dont le nom complet est ‘smoothed aggregation algebraic multigrid’ (SA-AMG), est tout particulièrement efficace pour les analyses élastiques linéaires, mais s’applique tout autant à d’autres physiques. Ce solveur est très économe en mémoire vive, ce qui lui permet de gérer des assemblages comportant des millions de degrés de liberté sur un ordinateur standard, et même un ordinateur portable.

Le solveur de décomposition de domaine a été optimisé pour gérer des modèles multiphysiques de grande taille. « Le solveur de décomposition de domaine apporte aux spécialistes de simulation une technologie robuste et ouverte pour calculer plus efficacement des modèles multiphysiques fortement couplés, qui nécessitaient auparavant des solveurs directs très gourmands en mémoire vive », explique Jacob Ystrom, Responsable Technique du Département d’Analyse Numérique chez COMSOL.  « En utilisant ce solveur, les utilisateurs vont en bénéficier, qu’ils lancent leurs calculs sur un seul ordinateur ou un cluster, et ce, d‘autant plus s’ils choisissent d’autres solveurs comme le solveur multigrille algébrique agrégé. »

Un nouveau solveur explicite en temps, basé sur la méthode de type Galerkin discontinu (DG), est disponible en acoustique. « En combinant la méthode de type Galerkin discontinu avec les nouvelles couches absorbantes en temporel, le gain en mémoire vive requise est telle que cela autorise des simulations en temporel à un niveau de réalisme jamais égalé auparavant », explique Mads Jensen, Responsable Technique Produit Acoustique.

Construire et déployer des applications (Applis) ficalement et à grande échelle

L’environnement complet de simulation de  COMSOL Multiphysics et de son Application Builder permet aux spécialistes en simulation  de concevoir et d’optimiser leurs produits et de créer des applis pour le bénéfice de leurs collègues et clients. Les applis de simulation permettent aux utilisateurs sans expérience de lancer des calculs pour leurs besoins spécifiques. Avec la version 5.2a, les concepteurs d’applis peuvent développer des applis dont l’apparence graphique varie au cours de l’exécution, gérer les unités de façon globale et d’inclure des hyperliens et des vidéos.

Les applis sont utilisables via un client COMSOL pour Windows ou un navigateur web connecté à un COMSOL Server. C’est une solution efficace et à bas coût afin de gérer la façon dont les applis sont utilisées au sein d’une organisation ou à l’extérieur pour des clients dans le monde entier. Dans sa dernière version, les administrateurs peuvent personnaliser le visuel et le style graphique de COMSOL Server, et préciser le nombre d’applications pré-exécutables pour des cas d’utilisation fréquente.

« En apportant à nos clients plus de souplesse pour personnaliser le visuel et le style graphique de leur interface COMSOL Server, nous leur permettons de mettre en œuvre une politique de marque et de reconnaissance cohérente auprès de leurs collègues et de leurs clients, afin de faciliter l’adoption, l’intégration et l’utilisation des applis dans leurs processus existant », explique Svante Littmarck, PDG de COMSOL.

« L’Application Builder permet aux autres départements d’accéder à nos calculs sans avoir besoin d’apprendre la méthode des éléments finis », explique Romain Haettel, Ingénieur Principal au Centre de Recherche du Groupe ABB (ABB CRC). « Nous utilisons la licence COMSOL Server pour diffuser nos applis à nos collègues partout dans le monde pour réaliser des tests. Avec cette nouvelle version, nous pouvons espérer une meilleure expérience utilisateur avec un lancement plus rapide depuis notre plateforme personnalisée. » ABB est un leader en fabrication de transformateur de puissance et innove en créant et déployant des applis de simulation dans le monde entier.

« Nos utilisateurs ont appris à faire confiance à la robustesse et à la facilité d’emploi de nos solutions multiphysiques pour créer et diffuser des applis. Ils récoltent les bénéfices d’une telle technologie par l’implémentation de processus et de façons de travailler plus efficaces » conclut Littmarck.

Des centaines d’améliorations pour COMSOL Multiphysics, COMSOL Server et tous leurs modules

La version 5.2a propose des fonctionnalités, basées sur les besoins utilisateurs, depuis les technologies de base jusqu’aux conditions limites spécialisées et les bibliothèques matériaux. Par exemple, l’algorithme de maillage tétraédrique inclut un algorithme d’optimisation de la qualité du maillage à la pointe de l’état de l’art, afin de permettre la création de maillage allégé pour les premières études de géométries CAO complexes comportant des couches minces en grand nombre. La visualisation inclut désormais des annotations en format LaTeX, des graphiques table améliorés, un export VTK et de nouvelles cartographies de couleur.

L’hystérésis de champ magnétique vectoriel pour la modélisation des transformateurs et des matériaux ferromagnétiques est désormais disponible. Des conditions limites de terminaux de domaine pour faciliter la modélisation des écrans tactiles et les MEMS ont été ajoutées.

Les simulations en optique combinent milieux à indice constant et à gradient d’indice dans des domaines non-maillés et maillés. Les aberrations monochromatiques sont maintenant affichables. Analyse rapide en fréquence et mélange non linéaire de fréquence sont disponibles pour les analyses électromagnétiques à haute fréquence.

Les ingénieurs en conception et en fabrication vont bénéficier de la nouvelle caractéristique d’adhésion et de décohésion en mécanique des structures, intéressante quand des éléments restent en contact, bien qu’ils soient en déplacement. Une nouvelle interface physique permet de simuler la magnétostriction linéaire et non linéaire. En transfert de chaleur, il est désormais possible d’intégrer les données météo de plus de 6000 stations dans le monde, et les couches minces fluides, solides ou poreuses sont modélisables au travers d’une interface unifiée.

Les utilisateurs prenant en compte la flottabilité apprécieront la nouvelle option de gravité, qui facilite la simulation de la convection naturelle, notamment quand la densité varie avec la température, la salinité ou d’autres variables. En écoulement de conduite les caractéristiques des pompes sont désormais prises en compte.

Pour les simulations en génie chimique, réactions de surface dans un lit fixe réactif et une nouvelle interface physique apparaissent. En électrochimie, la simulation d’assemblage 3D de packs de batteries est simplifiée par une nouvelle interface.

Nouveautés de la Version 5.2a

• COMSOL Multiphysics, Application Builder et COMSOL Server : le visuel d’une appli peut varier en cours d’exécution. La gestion centralisée des unités facilite le travail d’équipes de différents pays. Hyperliens et vidéos peuvent être ajoutés. Une nouvelle fenêtre ‘Add Multiphysics’ facilite la création de modèle multiphysique à partir des couplages prédéfinis.
• Géométrie et maillage : un nouvel algorithme de maillage tétraédrique inclut un algorithme d’optimisation de la qualité du maillage à la pointe de l’état de l’art, afin de permettre la création de maillage allégé pour les premières études de géométries CAO complexes comportant des couches minces en grand nombre. La géométrie en 2D est plus interactive que jamais avec des coordonnées indiquées en direct et des points de réajustement.
• Outils de modélisation mathématique, d’analyse et de visualisation : trois nouveaux solveurs réduisent le temps de calcul et la mémoire vive requise : un solveur multigrille algébrique (SA-AMG),  un solveur de décomposition de domaine et un solveur explicite en temps avec une méthode de type Garlekin discontinu (DG). Les utilisateurs peuvent désormais sauver et exporter données et graphiques en format VTK, ce qui rend possible l’import de résultats et de maillage COMSOL dans un autre logiciel.
• Électromagnétisme : Le module AC/DC permet désormais de décrire un matériau magnétique avec hystérésis avec un modèle dit Jiles-Atherthon. Une nouvelle option de ports réduits est introduite dans le module RF, afin de simplifier la modélisation d’un circuit micro-onde.
• Mécanique : Le module Structural Mechanics inclut une option d’adhésion et de décohésion, disponible au niveau du contact. Une interface de magnétostriction linéaire et non linéaire apparait. Des lois matériaux supplémentaires sont introduites : modèles de plasticité, écrouissage mixte entre isotrope et cinématique et de la viscoélasticité en grande déformation.
• Écoulement : Les modules CFD et Heat Transfer incluent maintenant une option de prise en compte directe de la gravité et qui prend en compte la pression hydrostatique aux frontières. Une nouvelle option de densité linéarisée est disponible dans l’interface Non-Isothermal.
• Génie Chimique : les concepteurs de batteries peuvent désormais compter sur une option de modélisation de leurs packs de batterie disponible dans le module Batteries & Fuel Cells. Une nouvelle interface de Génie Chimique a été mise en place.

En utilisant COMSOL Multiphysics, l’Application Builder et COMSOL Server, les spécialistes de simulation ont accès à un environnement complet pour créer leur applications, afin de servir au mieux les intérêts de leur domaine avec une dynamique de facilité d’emploi à grande échelle, pour une plus grande efficacité.

Disponibilité

Pour voir plus en détails les nouveautés et télécharger les logiciels COMSOL Multiphysics et COMSOL Server en version 5.2a, rendez vous sur cette page.

Plus sur COMSOL : http://www.comsol.fr