Comsol和Matlab联合仿真_qinshaoq

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Comsol和Matlab联合仿真

(2012-12-07 11:19:15)

标签：

杂谈

1、建立模型

可以在Comsol中先建立好模型或者执行一些操作，然后再通过菜单“文件”->“另存为模型M文件”，查看M文件中的语句，即可了解相应的操作过程和Matlab调用语法；

例：

function out = model

% a2.m

% Model exported on Dec 7 2012, 09:29 by COMSOL 4.2.0.187.

import com.comsol.model.*

import com.comsol.model.util.*

model = ModelUtil.create('Model');

model.modelPath('D:\QSQ\Documents\Comsol');

model.modelNode.create('mod1');

model.geom.create('geom1', 3);

model.mesh.create('mesh1', 'geom1');

model.physics.create('solid', 'SolidMechanics', 'geom1');

model.study.create('std1');

model.study('std1').feature.create('stat', 'Stationary');

model.geom('geom1').lengthUnit('mm');

model.geom('geom1').run;

model.geom('geom1').feature.create('blk1', 'Block');

model.geom('geom1').feature('blk1').setIndex('size', '100', 0);

model.geom('geom1').feature('blk1').setIndex('size', '50', 1);

model.geom('geom1').feature('blk1').setIndex('size', '10', 2);

model.geom('geom1').feature('blk1').set('base', 'center');

model.geom('geom1').run('blk1');

mphgeom(model, 'geom1');

out = model;

上面的这个例子，在Comsol中新建了一个3维模型的稳态分析，将单位设置为mm，几何模型中建立了一个长方体，宽度100，深度50，高度10。基本上通过函数的命名即可看出其实际的意义。

倒数第二句mphgoem函数的作用是在Matlab的Figure中显示几何模型。

打开桌面上的“COMSOL 4.2 with MATLAB”快捷方式，然后运行上述代码，即可看到如下结果：

http://s10/middle/4dee21e14d03aae025ed9&690

2、设置材料

设置材料也可以在Comsol中先设置好，然后再另存为模型M文件，下面代码将上述模型材料设置为铝，对于结构分析来说其实关键设置杨氏模量、泊松比和密度就可以了；

model.material.create('mat1');

model.material('mat1').name('Aluminum');

model.material('mat1').set('family', 'aluminum');

model.material('mat1').propertyGroup('def').set('relpermeability', '1');

model.material('mat1').propertyGroup('def').set('heatcapacity', '900[J/(kg*K)]');

model.material('mat1').propertyGroup('def').set('thermalconductivity', '160[W/(m*K)]');

model.material('mat1').propertyGroup('def').set('electricconductivity', '3.774e7[S/m]');

model.material('mat1').propertyGroup('def').set('relpermittivity', '1');

model.material('mat1').propertyGroup('def').set('thermalexpansioncoefficient', '23e-6[1/K]');

model.material('mat1').propertyGroup('def').set('density', '2700[kg/m^3]');

model.material('mat1').propertyGroup.create('Enu', [native2unicode(hex2dec('6768'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('6c0f'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('6a21'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('91cf'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('548c'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('6cca'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('677e'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('6bd4'), 'Cp1252') ]);

model.material('mat1').propertyGroup('Enu').set('poissonsratio', '0.33');

model.material('mat1').propertyGroup('Enu').set('youngsmodulus', '70e9[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup.create('Murnaghan', 'Murnaghan');

model.material('mat1').propertyGroup('Murnaghan').set('n', '-3.5e11[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup('Murnaghan').set('m', '-3.3e11[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup('Murnaghan').set('muLame', '2.6e10[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup('Murnaghan').set('l', '-2.5e11[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup('Murnaghan').set('lambLame', '5.1e10[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup.create('Lame', ['Lame ' native2unicode(hex2dec('5e38'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('6570'), 'Cp1252') ]);

model.material('mat1').propertyGroup('Lame').set('muLame', '2.6e10[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup('Lame').set('lambLame', '5.1e10[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup.create('NeoHookean', 'Neo-Hookean');

model.material('mat1').propertyGroup('NeoHookean').set('mu', '2.6e10[Pa]');

model.material('mat1').propertyGroup('NeoHookean').set('lambda', '5.1e10[Pa]');

model.material('mat1').set('family', 'aluminum');

3、划分网格

划分网格并显示的代码如下（自由划分网格）：

model.mesh('mesh1').run;

mphmesh(model, 'mesh1');

其中mphmesh函数是显示划分的网格，结果如下：

http://s8/middle/4dee21e14d03aae0d8b97&690

4、设置载荷和约束

本例约束长方体的下表面，设置体载荷重力载荷，重力方向为Z轴负方向，设置代码如下：

model.physics('solid').feature.create('fix1', 'Fixed', 2);

model.physics('solid').feature('fix1').selection.set([3]);

model.physics('solid').feature.create('bl1', 'BodyLoad', 3);

model.physics('solid').feature('bl1').set('FperVol', {'0' '0' '-9810'});

model.physics('solid').feature('bl1').selection.all;

设置约束时需要选择约束的位置，上面的第二行代码中的[3]为长方体下表面的编号。

5、求解

求解的代码如下：

model.sol.create('sol1');

model.sol('sol1').study('std1');

model.sol('sol1').feature.create('st1', 'StudyStep');

model.sol('sol1').feature('st1').set('study', 'std1');

model.sol('sol1').feature('st1').set('studystep', 'stat');

model.sol('sol1').feature.create('v1', 'Variables');

model.sol('sol1').feature.create('s1', 'Stationary');

model.sol('sol1').feature('s1').feature.create('fc1', 'FullyCoupled');

model.sol('sol1').feature('s1').feature.remove('fcDef');

model.sol('sol1').attach('std1');

model.result.create('pg1', 3);

model.result('pg1').set('data', 'dset1');

model.result('pg1').feature.create('surf1', 'Surface');

model.result('pg1').feature('surf1').set('expr', {'solid.mises'});

model.result('pg1').name([native2unicode(hex2dec('5e94'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('529b'), 'Cp1252') ' (solid)']);

model.result('pg1').feature('surf1').feature.create('def', 'Deform');

model.result('pg1').feature('surf1').feature('def').set('expr', {'u' 'v' 'w'});

model.result('pg1').feature('surf1').feature('def').set('descr', [native2unicode(hex2dec('4f4d'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('79fb'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('573a'), 'Cp1252') ' (' native2unicode(hex2dec('6750'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('6599'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('6846'), 'Cp1252') ' ' native2unicode(hex2dec('67b6'), 'Cp1252') ')']);

model.sol('sol1').runAll;

model.result('pg1').run;

mphplot(model, 'pg1');

最后的mphplot函数的作用是在Matlab的Figure中显示分析结果，如下所示：

http://s3/middle/4dee21e14d03aae14d0b2&690

问题：最终显示结果默认是Von Mises应力的云图，如何设置单独显示变形的云图？结果数据如何导出？

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