如何基于 COMSOL Multiphysics 模型开发 App

Andrew Griesmer 2015年 8月 18日

COMSOL Multiphysics 中内置了使用简便的 App 开发器工具。欢迎观看下方的 10 分钟视频,学习如何基于模型开发一个可正常运行的 App,并开始定制您的仿真 App。

学习 App 开发器的使用

在利用 COMSOL Multiphysics 开发仿真 App 前,我们应该先了解一些基础知识。为此,我们特意录制了一些视频教程,希望能通过具体操作演示来帮您更好地掌握这些知识。本期视频是该系列的第一篇,将介绍 App 的一些基本开发知识,并将演示如何通过自行探索软件来扩展您的 App。在接下来的几周中,我们将陆续在博客中与您分享这一专题视频,博客标签为”App 开发器简介视频“。

如同对所有其他工具的使用一样,您在 App 开发器中投入的时间与精力越多,它所能发挥的作用也就越强大。通过观看本视频及本系列的其他视频,您将能够基于您的需求进行 App 开发。当然,您也能以此为跳板,开发出更高级的 App。

在本视频中,您将学到:

  • 利用新建表单向导新建一个表单
  • 调整 App 布局
  • 增加按钮
  • 增加数据确认

我们首先利用新建表单向导将母线板教程模型转化为 App,并支持用户修改 App 参数、运行仿真并查看结果。创建基础 App 后,我们可以更改布局使之更合理,从而能更好地满足用户的需求。我们还增加了用于预览几何的第二个按钮,限定了参数的输入范围,避免出现不现实的输入。

视频教程:基于您的 COMSOL Multiphysics 模型创建仿真 App

扩展阅读

视频字幕

基于模型开发 App 非常简单,仅需数分钟即可完成,本视频将演示如何实现这种开发。我们将从可能用于创建 App 的新建表单向导和表单对象开始。在后续将发布的视频中,您可以向这个 App 中增加更多的功能,这对于任何可正常使用的 App 都非常重要。此外,我们还将发布一些具体特征介绍视频,可用于制作 App 库中那些更加复杂的行业级 App。

我将从文件菜单开始,打开 App 库,点击 COMSOL Multiphysics > Multiphysics > 打开 Busbar 模型。您可能会觉得这个模型很熟悉,因为它是《COMSOL Multiphysics 简介》中的教程模型,当然,您也可以轻松使用自己的模型进行操作。这里,我们有一个非常完善的模型,包含几何、材料以及所有增加的物理场;还有网格和结果 。在主屏幕标签下,现在有专门的 App 栏,只需轻松点击 App 开发器按钮,就可以访问 App 开发器界面。

我的 App 现在是空的,因为刚刚创建,我将点击新建表单开始制作 App,这将启动新建表单向导。这里有一些可以增加至表单的不同选项与对象:输入/出标签下包含了所有的输入参数,因此我将增加长度、宽度以及施加的电压。这些是我们选择向用户展示的参数。还可以增加图形窗口,因此我将增加温度图形窗口,另外还可以增加按钮,因此我可以增加一个按钮来计算研究。现在,当我增加了各种不同的对象后,就可以在预览部分看到表单创建完成后的样子。点击确定,您将看到 Form 1 已经创建完毕,我有了这个新的表单。我可以点击不同的对象,并四处拖动还可以很轻松地调整大小、测试我的 App,因为它已经是一个功能很完整的 App。正如您看到的,我可以更改长度、宽度与施加的电压,然后我就能计算研究了。模型将求解,并在这一窗口重新绘制,这是我们得到的结果。图形窗口的操作方式与在 COMSOL Multiphysics 中相同。

现在,我再说几点对这个 App 的改进。首先,当我放大窗口时,App 不会响应,窗口中会出现大量空白,或出现滚动条因此,我将向您展示如何改进这一点。我还将介绍如何增加另一个按钮来预览几何,以及限制能在输入框中输入的参数范围。

让我们从更改 App 的布局开始。当前我们正处于草图模式,可以轻松拖放和四处移动对象;但是,并没有多少结构。我可以切换至格点模式,它会为每个增加的表单对象增加一行和一列。现在,我希望图形窗口能随 App 窗口一起放大或缩小,因此,我可以右键点击该行,并选择增长行;同样对于这一列,我可以前往功能区的列设定栏,设为增长列。最后,我需要更改图形窗口,将它设为水平填充以及垂直填充。现在,当我运行 App 并调整窗口大小时,图形窗口也将同步调整。

新增一个按钮前,让我们先看一下已有的按钮。这里是按钮的设定窗口,包含对象的名称,显示文本、还可以为它增加一张图片,可以从预加载的几张图片中选择。我将选择 compute_32,下划线后的 32 表明图片为 32 像素 * 32 像素,如果希望将按钮变大,尺寸选项将非常好用。因此,现在我有了一个更大的计算按钮。在这里,我还可以看到,在选择运行的命令部分点击按钮时,COMSOL Multiphysics 会计算该研究,然后在 Graphics 1 对象中绘制温度,也就是这个图形窗口。现在,正如您看到的,当我放大按钮后,App 的布局也有了一些小变化。为了修复这一点,我可以分裂这 2 个单位单元格,然后合并这里的 3 个单元格,这样,计算按钮将占满所有这 3 个单元格。现在,让我们再增加一个按钮。我将在计算按钮的左侧插入一栏,然后合并这 3 个单元格以安放另一个按钮 。

现在,我将点击插入对象按钮,这里会显示所有可供增加的对象,例如复选框、组合框和表格,不过,我将插入一个按钮。现在它的名称为 Button2,文本也显示 Button 2,不过我会把它重命名为预览几何。之后我将增加另一张图片,geometry_32,并设为一个大按钮。 我已经调整过按钮的布局,但现在希望它能执行某个动作。因此,我将点击模型,然后点击组件 > 几何节点,之后仅需点击运行即可。这将创建几何,然后点击绘制,在图形窗口进行绘制。但是正如您所看到的,参变量部分没有选定图形窗口,我能做的就是点击编辑参变量,这里将显示我们可以选择的不同参变量列表。我希望在这里选择我的图形窗口,Form 1 将显示在这里。当我利用新建表单向导创建计算按钮时,软件会自动创建所有要运行的命令,无需手动操作。

最后,让我们看一下数据确认。为确保模型中已输入正确的参数,需要进行数据确认。为了向您说明这一点,我将再次测试 App。我可以放大 App 窗口,图形窗口将随之调整大小。然后我可以更改几何,假设分别是 5 和 4,然后点击预览几何。现在,这里的问题是:假设我将宽度设为 1,然后再预览几何;您就将在这看到一个完全不现实的母线板,真实宽度不应小于 3。因此,我可以做的是返回 App,在这里的宽度输入框,我可以向下拖动滚动条到数据确认部分。这里的单位维度检查设为添加单位到数,单位表达式为厘米(cm),过滤器设为双精度,因此我可以在这个输入编辑框中输入小数;我也可以勾选最小和最大复选框,在最小编辑框输入值 3,在最大编辑框输入值 15。现在,如果用户尝试输入一个此范围外的值,就会出现错误信息,显示无效输入。 我也可以将错误信息改为:无效输入,请输入 3-15 之间的宽度值,帮助用户了解他们需要输入指定的宽度。我也可以增加一个工具提示,当鼠标悬停在按钮上方时,它会提示“宽度:3-15”。

增加了数据确认后,让我们再测试一下 App。这里,我将输入值 2。预览几何,正如您所看到的,它将提示“无效输入,请输入 3-15 之间的宽度值”。然后,当悬停于输入框时,将看到工具提示。现在您已经知道了如何基于 COMSOL Multiphysics 模型开发 App、调整 App 布局、增加按钮和调整格式,以及向您的输入框增加数据确认。我们将在接下来的视频中演示“如何增加保存选项”。


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