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Software

Den Teilchen auf der Spur

Mit einem Particle-Tracing-Modul und der Anbindung an Creo Parametric ist nun Version 4.2a der Simulationsumgebung Comsol Multiphysics verfügbar. Interessant ist auch eine Bild-zu-Material-Konvertierung, mit der auf die herkömmliche Geometrieerstellung verzichtet werden kann.
Strömungssimulation basierend auf der Bild-zu-Material-Konvertierung, in der die äquivalenten Strömungswiderstände für eine poröse Struktur berechnet wurden.

Auf seiner fünften jährlichen europäischen Anwenderkonferenz hat Comsol mit Version 4.2a ein Update seiner CAE-Software ‚Comsol Multiphysics‘ vorgestellt. Diese umfasst unter anderem zwei neue Produkte,

das Particle-Tracing-Modul und

den LiveLink für Creo Parametric.

Mit dem Particle-Tracing-Modul lassen sich Teilchenbahnen in Fluiden oder elektromagnetischen Feldern berechnen, einschließlich der Wechselwirkungen von Feldern und Teilchen. Zu den Anwendungsgebieten zählen beispielsweise Strömungsvisualisierung, Mischen, Sprühen, Teilchenabscheidung, Massenspektrometrie, Ionenstrahlphysik oder Ray Tracing. So lässt sich beispielsweise über die Strömungs- und Teilchensimulation einer Düse für medizinische Anwendungen der Druckverlust als Funktion der Fließgeschwindigkeit durch das System berechnen. Die Schubspannung und die Strömungskräfte werden ebenfalls berechnet. Die Analyse ist dabei nicht trivial, da gerade auf Teilchen eine Vielzahl unterschiedlicher Kräfte wirken kann, darunter solche auf geladene Teilchen in elektrischen oder magnetischen Feldern oder Kräfte aufgrund des Strömungswiderstands. Mit dem neuen Modul lässt sich aber auch der Zuwachs oder Verlust von Masse, Ladung oder ähnlichen Größen bestimmen.
Mit dem neuen LiveLink für Creo Parametric kann Comsol Multiphysics zudem nahtlos mit der Produktentwicklungsumgebung von PTC kombiniert werden. Zwischen beiden Anwendungen wird dazu eine assoziative Verbindung hergestellt, so dass sämtliche Änderungen im CAD-Modell automatisch in die Comsol-Multiphysics-Geometrie übernommen werden.

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Version 4.2a bietet außerdem eine Bild-zu-Material-Konvertierung an, die die Geometrieerstellung ersetzt und auf diese Weise die Simulation beschleunigt. Mit dieser neuen Funktion können Ingenieure und Forscher aus den Bereichen Life Science und der Halbleiterindustrie jetzt auf die Geometrieerstellung und die rechenintensive Vernetzung mikroskopischer Details verzichten. Entsprechende Bilddaten lassen sich verwenden, um 2D-Materialverteilungen darzustellen oder um Bereiche unterschiedlicher Materialien anhand ihrer Farb- oder Graustufen zu identifizieren. Die hierzu eingesetzten Bilder können aus unterschiedlichen Quellen stammen, etwa aus der Rasterelektronenmikroskopie (REM), Computertomographie (CT) oder Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT). Eine wichtige Anwendung des Bildimportes ist die einfache Berechnung volumengemittelter Materialeigenschaften stark heterogener oder poröser Materialien. Dazu gehören Eigenschaften wie Leitfähigkeit oder Elastizität, deren räumlich variierende Werte in einen Durchschnittswert umgewandelt werden können. Solche äquivalenten Materialeigenschaften eignen sich für die Simulation größerer Strukturen, wobei dann auf detaillierte mikroskopische Informationen verzichtet wird. -co-

Comsol Multiphysics GmbH, Göttingen Tel. 0551/99721-0, http://www.comsol.de

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