模型求解完成后如何自动导出图像

2025年 4月 23日

在之前的博客中,我们探讨了如何在 研究 节点下设置一系列程序化操作,用于求解模型、将模型保存到文件,以及将数据导出到文件。这篇博客,我们将在此基础上,展示在 COMSOL Multiphysics® 软件中求解模型后,如何自动导出完整的图像序列。

编者注:本文最初发布于 2017 年 7 月 11 日,之后对部分内容和图片进行了更新。

示例:微混合器模型

为了演示这项功能,我们将延续前一篇博客在 COMSOL 中求解模型后,如何使用作业序列保存数据的方式,首先从案例库中加载微混合器教程模型。该模型位于 COMSOL Multiphysics > 流体动力学 文件夹中,它演示了层流静态混合器中的流体流动和质量传输。

该模型使用 层流 接口进行流体流动模拟。接下来的步骤中,模型演示了如何利用流体流动模拟的结果作为输入,通过 稀释物质传递 接口计算混合效率。组分将根据流体的流速被输送到下游。

此模型计算耗时约数分钟。在上一篇博客中,我们通过不求解 稀释物质传递 部分来加快计算速度。本文,我们需要计算整个混合器中的浓度分布。为了更快地运行计算,我们可以将 预定义单元大小 设为 极粗

此网格粗化步骤为可选操作,后续流程不受此设置影响。

下文演示了如何使用参数化切面图和动画导出一系列的图像,其中每个图像对应一个切面。

使用参数定位切面图

下图是模型库中已求解的示例模型在 x 方向上 5 个不同的 yz 平面上默认绘制的速度切面图:

接下来,创建一个类似的浓度切面图。右键单击 速度 (spf) 节点并选择 复制。在新创建的绘图组中,将名称改为浓度,将 表达式 改为 c 表示浓度:

浓度切面 图中,您可以将 平面数据 输入方法更改为 坐标,而不是默认的 5 个均匀分布的切面。这样,就可以生成 0.5 mm 处的单个切面,如下所示。

结果如下图所示:

可以通过 结果参数 对切面的位置进行参数化。右键单击 结果 节点,然后选择 参数

定义一个参数 xcut 值为 -3.5[mm](微通道在 x 方向 -3.5 mm 至 8 mm 范围内变化)。

对于 浓度切面 图,在平面数据 部分,在 x 坐标的编辑框中输入 xcut

上述设置对应的切面图显示如下:

使用动画导出图像序列

如果要导出不同切片位置的图像序列,该怎么操作?您可以使用基于文件导出的动画来实现。

如下图所示,可以从功能区工具栏的 动画 菜单中选择 文件 生成动画。

或者,您也可以右键单击 结果 下的 导出 节点,然后选择 动画 > 文件

在模型树中 动画 节点的 设置 窗口中,将 主题 更改为 浓度。然后选择 图像序列 作为 输出类型

假设您的系统中有一个 C:\COMSOL 文件夹,可以这样输入 文件名,如 C:\COMSOL\my_image.png,你也可以输入任何有写入权限的文件夹。

要将导出文件链接到参数 xcut ,请将 序列 类型更改为 结果参数,这可以在 动画编辑 部分设置。

选择 xcut 作为 参数起始值 设置为 -3.5停止值 设置为 8单位 设置为 mm

动画 设置窗口顶部,单击 导出 开始生成图像。图像的后缀将与序列中的编号相对应。帧数或图像数在 部分设置。

这样就会生成一系列图像,名称分别为:my_image01.png、my_image02.png、……、my_image25.png,如下图所示。

求解模型后自动导出

现在,我们来看看在 COMSOL Multiphysics 中求解模型后,如何自动生成图像。

要在 研究 节点下定义操作序列,请启用 求解器和作业配置。此选项可在模型开发器工具栏上的 显示更多选项 对话框中找到。单击眼睛图标即可打开对话框。

在出现的 作业配置 节点下,选择 序列。我们在上一篇博客中对此步骤进行过描述。

右键单击 序列 并选择解。在 设置窗口中,如果尚未选择,请选择 全部,确保运行所有研究步骤。

右键单击 序列,然后选择 结果 > 导出到文件

导出到文件 设置窗口,选择 运行 选项下的 动画 1。在这个简单的示例中,导出 选项下仅有一个节点,因此,我们也可以保留默认的 全部 选项。

要使用 序列 求解,请右键单击并选择 运行。或者,点击 序列 设置窗口顶部的 运行 按钮,再次运行整个模型,并在求解后导出图像文件。

使用截面导出二维图像

上文我们使用导出操作生成了一系列三维图像。如果要为每个切面生成一系列二维图像,该怎么操作?这可以通过使用参数化的 截面来实现。

右键单击 数据集 节点,选择 截面

截面 设置窗口中,输入 xcut 作为 x 坐标

已经存在的三维绘图组不能生成二维绘图,因此右键单击 结果 并选择 二维绘图组

二维绘图组 设置窗口中,选择 截面1 作为 数据集

二维绘图组 下添加一个 表面 绘图节点,并将 表达式更改为 c,对应于浓度。

要整理绘图组列表,请将 二维绘图组 的名称改为 截面浓度

现在,转到模型树中的动画节点。在相应的 设置 窗口中,将 主题 更改为 截面浓度

单击 导出 生成二维图像序列,如下图中的文件浏览器视图所示:

要使用 Windows® Explorer 获得此视图,请将视图更改为大图标

与之前的示例一样,现在我们可以继续运行 作业序列 求解,就可以自动生成图像集并保存到文件中。

下一步

想亲自尝试本文中演示的示例模型吗?请单击下面的按钮访问 MPH 文件。

 

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