COMSOL二十大使用技巧.docx

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COMSOLMultiphysics之二十大使用技巧
精品文个积分是线积分。对1积分得到边长。
点积分耦合变量，就是对指定变量或表达式在指定的某个或者某些点上给出它的值。它的最主要用法
是将某个点上的结果映射到指定的对象上。
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在上面PID控制的例子中，指定位置处的浓度conc就是一个点积分耦合变量，用来提取点度值。同时，浓度c的时间变化率ct在PT1点的取值，也可以用同样的方法提取出来，付给变量

PT1处的浓
ctime。
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积分耦合变量除了用于添加约束，也常常用于后处理。COMSOL允许用户将任意表达式在任意求解域或
者边界上的积分定义为一个变量，然后直接在后处理中对该自定义的积分耦合变量做数据可视化操作。
例如，在二维扩散问题的仿真中，为了观测流出边界上总的流出的物质量，可以在出口边界利用边界
耦合积分变量，然后可以直接得到数据曲线。（基本模块模型库>Chemicalengineering>absorption）
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三、

时间积分
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现在我们已经可以在

COMSOL中方便的定义任意一个变量

u及其表达式的时间微分（ut）、空间微分（ux，
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uy，uz）、空间积分（积分耦合变量）

。那么对于时间的积分如何处理呢

COMSOL当然也提供了这项功能。
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对于时间的积分项的处理，COMSOL也是通过ODE的设定来实现的。例如前例中，我们已经可以利用一
个边界积分耦合变量来描述某个时刻流出的物质量。现在我们进一步，需要知道一段时间内总的物质流出
量Totmass：
Totmass
dTotmass
Flowout
Flowoutdt==>
dt
将方程两边同对时间t求导后就变成了一个
ODE方程，类似于定义一个全局约束那样，
我们使用COMSOL
的“ODE设定”功能便可以定义这个新的变量
Tot_mass。
采用ODE进行时间积分，仅仅只能对标量进行积分，如果是想对求解域内的某个值进行积分（通常具
有维度），则需要采用耦合一个PDE应用模式的方法，通过修改PDE方程，使其满足对时间的常微分方程形
式，然后在求解中可以得到对时间的积分结果。
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四、

停止条件
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在进行稳态求解时，COMSOL迭代求解当然是以收敛条件满足作为计算的停止条件。但是在瞬态分析的
情况下，计算何时停止就可由用户自行选择了。与其他仿真软件类似，COMSOL默认的瞬态分析停止条件就
是遍历用户使定的时间范围后，计算停止。但是除此之外，COMSOL还可以提供一种更为灵活而且强大的功
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能，就是允许用户选择让软件自动检测计算结果中的某一变量或表达式，当该变量或表达式满足一定条件
时，计算停止。
例如上例中，我们可以让流出物质的总量达到指定值时，计算自动停止。
布尔表达式
COMSOL的停止条件使用的是布尔表达式。布尔表达式运算的结果大于零，则表示有效，此时停止条件满足，
计算停止；当布尔运算结果小于或者等于零，则表示无效，停止