分类目录归档:COMSOL多物理场仿真

基于comsol的多物理场仿真

COMSOL 硬件测试 7950x 5950x 3900x

用自己写的Matlab批量计算脚本测试了几个COMSOL案例库的仿真耗时,这个目前这个结果是有点迷。我那个7950x的优势感觉不是很明显啊,心痛我花的钱~!另外感觉3900x在某些计算中,有迷之优势。


COMSOL硬件效率测试脚本(Matlab Livelink)

今年AMD新出了7590x,心动了,正好工作室需要再加一个电脑,就自己配了一套。

电脑组好以后,想做一下几个不同软硬件平台的下的COMSOL计算效率测试,选了几个案例库里的案例,手动一个个点击计算,然后手动记录太麻烦了,然后就想着写了个Matlab Livelink的脚本,自动批量化计算并记录耗时的脚本,测试完毕后会发布生成一个html网页格式的报告。

测试的结果见下一篇文章。COMSOL 硬件测试 7950x 5950x 3900x

有兴趣的兄弟可以运行测试一下,整个流程的时长根据电脑配置的不同应该在20~60分钟不等,占用时间不多。测试结果方便的话发我邮箱一份,我将将各方面的数据一起统计发布到我的博客供各位参考(将计算完成后在脚本目录生成的html文件夹打包发给我即可:cswcswcsw2008@qq.com)。

脚本的使用比较简单,将以下两个matlab脚本(main.m、TestPublisher1.m)保存到本地文件夹里,然后打开COMSOL Matlab Livelink环境,运行main.m脚本即可,20~60分钟后,将脚本目录下生成一个html文件夹,并在其中生成一个自动化报告。另注意,我这个是基于COMSOL6.1的案例库来调用的案例。不保证其他版本是否可以通用。

脚本:

main.m

%% 运进测试脚本并发布
publish('TestPublisher1.m');
web('html/TestPublisher1.html');

TestPublisher1.m

%% *COMSOL 硬件效率测试报告*
% 
% 
% 此脚本用于测试批量计算测试不同硬件下COMSOL的计算效率,并生成效率数据图示
%% *系统环境信息*

system_info = cpuinfo();
disp(system_info);

% 设定循环测试次数

num_test = 3;
sol_time = zeros(2,num_test);


% 设置COMSOL安装目录的路径:

comsol_dir = uigetdir("C:\Program Files\COMSOL\COMSOL61","请选择COMSOL安装目录,默认为“C:\Program Files\COMSOL\COMSOL61”");

%% *计算各个案例文件:*
%继续批量化计算,并记录时间:

%% 1、传热:碳纤维编织结构的各向异性传热
% <http://cn.comsol.com/model/anisotropic-heat-transfer-through-woven-carbon-fibers-16709 
% http://cn.comsol.com/model/anisotropic-heat-transfer-through-woven-carbon-fibers-16709>
% 
% 此模型和演示说明了如何在传热仿真中对纤维的各向异性属性进行建模。由于纤维取向不易明确定义,因此使用“曲线坐标”接口来定义纤维取向。 纤维在纤维方向上的热导率较高,在垂直方向上热导率较低。
% 
% 

mph = strcat(comsol_dir,'\Multiphysics\applications\Heat_Transfer_Module\Tutorials,_Conduction\carbon_fibers_infinite_elements.mph');
model=mphopen(mph);
for i=1:num_test
    tic;
    model.sol('sol1').runAll;
    sol_time(1,i)=toc;
    
    
    tic;
    model.sol('sol2').runAll;
    sol_time(2,i)=toc;

end
    figure(1);
    bar_plot_fun(sol_time(1,:),"Cal Time Cost:碳纤维编织结构的各向异性传热-sol1 曲线坐标计算");
    figure(2);
    bar_plot_fun(sol_time(2,:),"Cal Time Cost:碳纤维编织结构的各向异性传热-sol2 热传导计算");
%% 2、流体:毛细管填充(相场法)
% <http://cn.comsol.com/model/capillary-filling-1878 http://cn.comsol.com/model/capillary-filling-1878>              
% 
% 本例研究一个放置在装满水的蓄水池顶部的垂直细圆柱体。由于空气/水界面处的壁附着力和表面张力,水通过通道上升。
% 
% 在 MEMS  装置中,表面张力和壁附着力通常用于通过微通道输送流体,或者通过微量吸管测量、输送和放置少量流体。多孔介质中的多相流动和固体壁上的液滴是壁附着力和表面张力强烈影响流动动力学的另一个示例。
% 
% 为了对壁面上的黏附力进行正确建模,边界条件的处理非常重要。如果将壁上的速度固定为零,界面将无法沿壁移动。这就需要您允许非零滑移速度,并增加壁上的摩擦力。利用这样的边界条件,可以明确地设置接触角,即流体界面与壁之间的夹角。
% 
% 模型计算压力场、速度场以及水面的形状和位置,其中采用水平集方法或相场法来跟踪空气/水界面,并介绍如何增加摩擦力和指定通道壁的接触角。在整个仿真过程中,毛细力控制重力,因此界面在整个仿真过程中向上移动。                            
% 
% 

mph = strcat(comsol_dir,'\Multiphysics\applications\CFD_Module\Multiphase_Flow\capillary_filling_pf.mph');
model=mphopen(mph);
for i=1:num_test
    tic;
    model.sol('sol1').runAll;
    sol_time(3,i)=toc;
    bar_plot_fun(sol_time(3,:),"Cal Time Cost:毛细管填充(相场法)");
end
%% 3、结构&电磁:带屏蔽线圈的交流接触器
% <http://cn.comsol.com/model/ac-contactor-with-shading-coil-102771 http://cn.comsol.com/model/ac-contactor-with-shading-coil-102771>
% 
% 交流接触器是一种特殊类型的磁性开关装置,由交流电供电的初级线圈激活。与直流开关不同的是,这种装置可能会在交流电流过零时出现重新开启的趋势。通过增加一个支持相对于馈电线圈的延迟感应电流的屏蔽线圈,使它可以始终具有非零拉力,从而提供更稳定的闭合。
% 
% 

mph = strcat(comsol_dir,'\Multiphysics\applications\Structural_Mechanics_Module\Magnetomechanics\contactor_shading_coil.mph');
model=mphopen(mph);
for i=1:num_test
    tic;
    model.sol('sol1').runAll;
    sol_time(4,i)=toc;
    bar_plot_fun(sol_time(4,:),"Cal Time Cost:带屏蔽线圈的交流接触器");
end
%% *测试结果汇总*
%% 各项测试平均时间

bar_plot_fun(mean(sol_time,2),{"系统环境配置",...
                                strcat('CPU: ',system_info.CPUName), ...
                                strcat('内存: ',system_info.TotalMemory), ...
                                strcat('系统: ',system_info.OSVersion)
                                });
ylabel("各项测试平均耗时 s");
xlabel('测试项目');
%% 各项测试最短时间

bar_plot_fun(min(sol_time,[],2),{"系统环境配置",...
                                strcat('CPU: ',system_info.CPUName), ...
                                strcat('内存: ',system_info.TotalMemory), ...
                                strcat('系统: ',system_info.OSVersion)
                                });
ylabel("各项测试最短耗时 s");
xlabel('测试项目');
%% 本次测试整体耗时

disp(strcat('整个测试耗时:',num2str(sum(sum(sol_time))/60),' 分钟'));
save('html\data.mat','system_info','sol_time')

COMSOL 参数化仿真自动导出报告

在使用COMSOL进行研究工作的过程中,涉及到很多需要对多组参数进行仿真,输出对应参数仿真结果的报告,在这个过程中可以使用COMSOL 提供的matlab脚本进行参数化结果的输出。

%% 0 清除所有数据
clear all;clc;
%% 1 打开mph文件
model = mphopen('FuelCell0825b.mph');

%% 2 输入需要参数化研究的参数
spacing_Outlet = [4000 1800 823 378 170 74.7 30.9];
width_Outlet = [992  625  394  248  156  98  62];

%% 3 for循环,对所有参数进行参数化研究仿真。
for N=3:9
    %% 3.1 设定参数
    model.param('par2').set('N', num2str(N));
    model.param('par2').set('spacing_Outlet', strcat(num2str(spacing_Outlet(N-2)),'[um]'));
    model.param('par2').set('width_Outlet', strcat(num2str(width_Outlet(N-2)),'[um]'));
    %% 3.2 运行研究
    model.sol('sol1').study('std1');
    model.sol('sol1').attach('std1');
    model.sol('sol1').runAll;
    %% 3.3 导出word报告
    model.result.report('rpt1').set('filename', ['E:\08 Science Compass\2208082536 ' native2unicode(hex2dec({'9e' 'c4'}), 'unicode')  native2unicode(hex2dec({'63' '2f'}), 'unicode')  native2unicode(hex2dec({'4e' '91'}), 'unicode') ' ' native2unicode(hex2dec({'71' 'c3'}), 'unicode')  native2unicode(hex2dec({'65' '99'}), 'unicode')  native2unicode(hex2dec({'75' '35'}), 'unicode')  native2unicode(hex2dec({'6c' '60'}), 'unicode') '\N=' num2str(N) '.docx']);
    model.result.report('rpt1').run;
    fprintf("Export N = %d",N)
end

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