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COMSOL社がCOMSOL Multiphysics v4.4をリリース

2013年12月9日

2013年11月27日 アメリカ マサチューセッツ州 バーリントン ── エンジニアリング解析ソフトウェア開発で知られるCOMSOL社は11月27日、同社の3Dモデリングおよび総合的な解析プラットホームの最新版となるCOMSOL Multiphysics v4.4をリリースした。

GUI環境を構築するCOMSOL DesktopがWindowsユーザ向けに新しいインターフェイスを導入

COMSOL Multiphysics v4.4では、Windows上での動作時にユーザが違和感なく、スムーズにソフトウェアを扱えるよう、COMSOL画面上にリボンバーが表示されるようになった。コマンドアイコンのグループ化や必要に応じた表示/非表示切り替えにより、使用したい機能へ容易にアクセスできるようになるため、従来よりも効率よく作業を進めることが可能になっている。リボンバーは「定義」、「ジオメトリ」、「物理特性」、「メッシュ」、「解析」、「結果表示」など、各コマンドは最も関連性の高いタブとしてグループ化されている。

COMSOL Desktopではほかにもいくつかのワークフロー改善機能を追加しており、ワンクリック選択機能がその一つである。ワンクリック選択機能は、従来は選択が難しかったような境界面にカーソルを持っていくだけでフィーチャがハイライトされ、容易に選択できる機能となっている。また、新たに自動検索機能が追加されており、具体的には連成解析モデルから生成された値の中から、ポスト処理の変数値を瞬時に検索することが可能となっている。

COMSOL社の技術責任者であるEd Fontes氏は、『COMSOL 4.4では、すべてのコマンドが統一された様式で一覧表示されるインターフェイスによって、かつてない使い勝手の良さを実現しています。ユーザがリボンバーを目にした瞬間、脳裏にモデリングプロセスの全体像が思い浮かび、その各段階でどの機能を使えばよいかを正確に判断することができるでしょう。』と述べている。

マルチフィジックスノードとカップリング機能

COMSOL Multiphysics v4.4では、モデルツリーにマルチフィジックスノードが新たに表示されるようになっており、単一の物理インターフェイスの組み合わせを、関連するマルチフィジックスカップリングのリストから選択するだけで、その詳細な情報を得られるようになるなど、効率的にモデルをセットアップすることが可能となっている。

COMSOL社製品管理部門のバイスプレジデントであるBjorn Sjodin氏はマルチフィジックスノードとカップリング機能について、『ワークフローを統一できるマルチフィジックスのノード表示機能は、何年にも渡り連成解析ソリューションプロバイダの最大手であり続けた弊社だからこそ開発できた機能です。マルチフィジックスノード機能はモデルに使用可能なマルチフィジックスカップリングを包括的に概観することができます。』と述べている。

Mixer Moduleの導入

主に医薬品、食料品、化学薬品などを製造する時に使われる攪拌解析向けアドオンのMixer ModuleがCFD Moduleのアドオンとして追加されており、攪拌機とインペラの設計検証に加えて、濃度、速度および温度プロファイルなどを含めて幅広いパラメータについて解析可能であるため、さまざまな業界における攪拌機の解析に最適なソリューションとなっている。また、乱流と層流や、ニュートンと非ニュートン流体、自由曲面、非等温流および反応流の解析機能も併せ持つことから、CFD Moduleにおける回転機械の能力を詳細に解析することもできる。Mixer Moduleは、攪拌効率やインペラの動力数(Np)などの攪拌に特化した大量の解析結果を求めることができる。

その他のCOMSOL 4.4での新機能

これらの新機能に加え、COMSOL Multiphysics 4.4ではNASTRAN形式でのメッシュモデル出力や非線形磁性材料ライブラリの追加などの既存機能に対する強化も多数行われており、製品全体のパフォーマンスと使い勝手が大きく改善している。COMSOL社CEOのSvante Littmarck氏はこれらを総括し、『我が社の目標は、創造性を高めつつ開発期間の短縮を可能とするような、直感的で信頼性の高い解析ツールを提供することです。COMSOL 4.4はこの目標に近づけるため既存機能に対しても大幅な強化を実施し、かつてないほど正確に設計検証と最適化が行えるようになりました。』と、述べている。

既存機能の改良や強化

ジオメトリとメッシュ
ジオメトリ作成用にモデルツリー内でif/else文の設定が可能になったほか、NASTRANファイル形式でのメッシュモデルエクスポート機能およびユーザ定義の幾何プリミティブによるサブシーケンス機能が追加されている。
機構と音響
Structural Mechanics Moduleにおいて、接触解析用高速ペナルティ法の実装と、ローターダイナミック力の設定改善が行われているほか、Multibody Dynamics Moduleへの新規ジョイント、Fatigue Moduleへの非線形材料と熱疲労に関する新しい評価法などが追加されている。Acoustic Moduleでは線形オイラー方程式に基づいた空力音響解析が可能となり、ジェットエンジンの騒音やガス流量計のような条件での解析精度を改善している。
熱伝導
Heat Transfer Moduleでは、熱電効果、関与媒質中での熱放射および生体組織の加熱などをモデリングする際の計算速度とメモリ消費効率が改善されている。
流体
CFD Moduleでは、表面粗さによって生じる乱流および効率的な出口境界層が追加されているほか、流体計算法の強化により、層流質量とエネルギー保存計算が大きく改善されている。
電気
AC/DC Moduleへの非線形磁性素材ライブラリ追加やWave Optics Moduleへのガウス背景場とレーザー加熱インターフェイス追加に加え、RF Moduleにおいて内部境界上にポートを持つような要素の解析が新たに可能となっている。
その他
Optimization Moduleに、新しい勾配法を用いたトポロジー最適化機能および無勾配法による幾何寸法最適化機能が実装されているほか、効率的なアルゴリズムの実装に伴ってParticle Tracing Moduleでの粒子場と流動粒子の相互作用のモデリングが簡易化されている。

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