一、COMSOL Desktop——全新的突破性用戶界面

　　COMSOL桌面提供了清晰的模型樹(shù)，與當(dāng)今主流CAD軟件類(lèi)似的桌面架構(gòu)，使用戶可以輕松地完成從建模過(guò)渡到分析的整個(gè)過(guò)程，猶如在CAD中建模一樣便捷地掌控仿真分析的每個(gè)環(huán)節(jié)，如圖1所示。其集功能性、結(jié)構(gòu)性、審美于一身，使用戶能夠更加容易地模擬復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。例如，COMSOL桌面提供了豐富的工具欄，可以同時(shí)顯示模型、修改、添加或刪除設(shè)計(jì)仿真參數(shù)，并為用戶的仿真生成條理、有序的模型控制樹(shù)。COMSOL桌面由多個(gè)窗口組成，其中包括模型樹(shù)、設(shè)置、圖形顯示、消息、求解進(jìn)程以及幫助等功能窗口，可以根據(jù)用戶實(shí)際的仿真需要隨時(shí)添加或刪除窗口。

　　二、靈活的習(xí)慣定制

　　桌面定制，能夠帶給設(shè)計(jì)師最舒適、便捷的工作環(huán)境。用戶可以根據(jù)自身的工作習(xí)慣輕松定制桌面窗口，所有窗口的大小、位置都可以任意、自由的改變。所有窗口都可以脫離操作桌面，在電腦屏幕上可以靈活自如地顯示或隱藏。在COMSOL Multiphysics中，還可以保存用戶的自定義習(xí)慣設(shè)置，在下次啟動(dòng)時(shí)，會(huì)自動(dòng)按照用戶的習(xí)慣設(shè)置啟動(dòng)。值得一提的是，COMSOL Multiphysics還支持多屏系統(tǒng)架構(gòu)，可同時(shí)在不同的顯示器上分別顯示菜單和模型，不僅一目了然，還能提升視野、開(kāi)拓思路，如圖2所示。

　　三、LiveLink系列與主流CAD軟件融于一體

　　V4.0版本中包含的LiveLink系列產(chǎn)品，使CAD用戶可以通過(guò)COMSOL平臺(tái)精確地模擬出新產(chǎn)品的真實(shí)物理效應(yīng)。每個(gè)LiveLink 接口都實(shí)現(xiàn)了COMSOL Multiphysics與當(dāng)前主流CAD軟件的雙向無(wú)縫鏈接，以便CAD模型中所指定的每一個(gè)特殊參數(shù)都能夠與仿真幾何相關(guān)聯(lián)，如圖3所示。除SolidWorks LiveLink、Inventor Livelink 和Pro/ENGINEER LiveLink之外，COMSOL Multiphysics還為其他CAD軟件提供了單向?qū)虢涌冢热鏢olidEdge、CATIA等。此外，當(dāng)然還為那些需要將COMSOL Multiphysics模型融入一個(gè)擴(kuò)展計(jì)算技術(shù)以及開(kāi)發(fā)環(huán)境的用戶準(zhǔn)備了MATLAB的LiveLink接口。

　　四、更高的效率Streamline

　　COMSOL Multiphysics V4.0用戶界面引入了新的模型創(chuàng)建器，使得建模過(guò)程更加流暢、高效。先進(jìn)的模型樹(shù)設(shè)計(jì)，使得模型創(chuàng)建器遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了模型大綱的功能。模型創(chuàng)建器為用戶提供了一個(gè) 圖形化編程環(huán)境，使其能夠動(dòng)態(tài)地控制仿真模擬的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)模型創(chuàng)建器中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作，可以使用戶的模擬更直接、更流暢、更靈活，如圖4所示。

　　在模型創(chuàng)建器窗口中，可以清晰地顯示建模過(guò)程中的每一步，從定義全局變量到最后的結(jié)果顯示。此外，右鍵點(diǎn)擊模型樹(shù)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的操作內(nèi)容菜單，其中包括創(chuàng)建模型過(guò)程中所需的全部功能。這樣，用戶只需點(diǎn)擊右鍵就可以進(jìn)行所有步驟的操作，而不必再通過(guò)不同的窗口進(jìn)行不同的操作設(shè)置(如幾何模型、物理場(chǎng)、網(wǎng)格以及結(jié)果顯示等)。如果在模型創(chuàng)建器中選擇了具體的操作節(jié)點(diǎn)，在相鄰的右側(cè)窗口中就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置窗口，如圖5所示。

　　通過(guò)簡(jiǎn)單的左鍵點(diǎn)擊相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，可以回到任何一個(gè)特定的設(shè)置窗口。顯示結(jié)果有獨(dú)立的工作區(qū)，無(wú)需打開(kāi)多個(gè)窗口。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)模型時(shí)，每一步都將被記錄在模型創(chuàng)建器中。例如，當(dāng)用戶的模型需要進(jìn)行多個(gè)步驟才能完成時(shí)，這些步驟都將被記錄在模型創(chuàng)建器中以便于將來(lái)進(jìn)行查看和修改(可以查看圖5中幾何創(chuàng)建部分)。用戶可以隨時(shí)對(duì)這些步驟的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行更改，而無(wú)需重復(fù)整個(gè)建模過(guò)程。根據(jù)不同需要，也可以利用模型創(chuàng)建器自由地設(shè)置復(fù)雜的求解順序。

　　五、在Windows HPC Server 2008中運(yùn)行COMSOL Multiphysics

　　COMSOL Multiphysics V4.0完美支持Windows HPC Server 2008 系統(tǒng)，為仿真模擬和虛擬樣機(jī)提供了一個(gè)可擴(kuò)展且并不昂貴的高性能計(jì)算解決方案。

　　“以COMSOL公司為代表的科學(xué)與工程軟件開(kāi)發(fā)商正在積極開(kāi)發(fā)能夠在Windows HPC Server 2008系統(tǒng)下運(yùn)行的大型工具包，這些性能優(yōu)異、功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具可以有效地幫助科學(xué)家和工程師們大幅提升他們探索和發(fā)現(xiàn)新事物的速度，”微軟公司高性能計(jì)算事業(yè)部高級(jí)主管Vince Mendillo說(shuō)，“科學(xué)家、工程師以及分析人員需要易于使用的工具和高性價(jià)比的高性能計(jì)算平臺(tái)以 創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。”

　　COMSOL Multiphysics支持共享內(nèi)存的多核計(jì)算機(jī)與分布式集群計(jì)算機(jī)的并行計(jì)算。用戶可以通過(guò)集群計(jì)算同一模型的不同步長(zhǎng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算一個(gè)參數(shù)，當(dāng)然也可以利用分布式內(nèi)存求解一個(gè)獨(dú)立的大型模型。為了獲得最高的性能，對(duì)于基于MPI分布式內(nèi)存模型，COMSOL集群系統(tǒng)可以充分利用每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的多核計(jì)算能力。

　　Windows HPC Server 2008系統(tǒng)上的多物理場(chǎng)仿真，可以將參數(shù)步驟分散到不同的物理節(jié)點(diǎn)上以求解同一個(gè)參數(shù)化問(wèn)題，如圖6所示，也可以將一個(gè)獨(dú)立的問(wèn)題分散到不同節(jié)點(diǎn)上以求解不同部分，如圖7所示。

　　當(dāng)用戶親身體驗(yàn)這款具有模型創(chuàng)建器的COMSOL桌面時(shí)，一定會(huì)被獨(dú)特的、更具人性化的設(shè)計(jì)所吸引。通過(guò)本文的介紹，讀者應(yīng)該能了解COMSOL Multiphysics全新操作界面的優(yōu)點(diǎn)，但只有在用戶親身體驗(yàn)后，才能完全地體會(huì)到新一代仿真軟件的魅力所在。