优化模块更新

COMSOL Multiphysics® 6.0 版本为“优化模块”的用户引入了用于设置简单形状变化的变换 特征,改进了用于最小二乘目标分析的参数估计功能,改进了对瞬态优化的支持,还引入了更易于使用的优化特征。请阅读以下内容,进一步了解这些特征。

形状优化

对于形状优化,新版本引入了一个新的变换 特征,可供您快速设置简单的形状变化。该特征支持平移、缩放和旋转,以及定制坐标系。形状变化的简单性保证了可以构建优化结果的 CAD 表示。您可以在现有的用于信号滤波的光子晶体的优化用于多路分解的光子晶体的优化模型中,以及名为波导虹膜带通滤波器的优化 - 变换版本的新模型中查看这一新特征的应用演示。

旋转的二维电磁线圈,用黑线和蓝色中心显示磁通密度。
旋转二维电磁线圈的磁通密度。

参数估计

新版本采用一套新的工具和界面简化了参数估计模型的设置。新增的全局最小二乘目标 特征可通过组件 节点使用。与旧特征(仍可通过优化 界面使用)相比,此特征具有改进的用户界面。此外,还引入了新的参数估计 研究步骤,而旧的参数估计 研究步骤已重命名为曲线拟合。通过这个新的研究步骤,您可以在研究步骤中直接设置最小二乘目标,而无需添加一般优化 接口,它也可以与最小二乘目标特征一起使用。多个教学案例利用了新的参数估计功能,包括(但不限于)阻抗管参数估计和数据生成Mooney–Rivlin 曲线拟合腐蚀动力学参数估计锂离子电池阻抗建模模型。

COMSOL Multiphysics 用户界面的特写视图,显示了“模型开发器”,其中突出显示“参数估计”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示一维绘图和目标探针表。
“阻抗管参数估计和数据生成”演示如何使用新的 参数估计研究步骤,根据阻抗管测量值估计多孔介质声学参数。

瞬态优化

随着求解器设置的改进,运行瞬态灵敏度分析更加稳健。通过使用固定时步和/或新的手动求解器设置使用与正演问题相同的时步来求解瞬态伴随问题,可以获得额外的稳定性。另外,通过新增的控制函数 特征,用户可以控制随时间变化的变量。变元可以是时间,如棒材加热的最优控制模型中所示,也可以是任意选择的,如矩形扬声器喇叭的形状优化 - 三维模型中所示则用于形状优化。具有瞬态流动的 Tesla 微阀的优化模型也利用了瞬态优化的改进。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“控制函数”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示一维绘图和目标探针表。
“棒材加热的最优控制”模型演示如何使用 控制函数特征尽可能快地达到一定温度。本例中,该特征与时间一起用作变元。

采用新界面的优化特征

除了新增和更新的功能外,访问“优化模块”用户界面的方法也发生了变化。位于定义 节点下的优化特征已提升为与物理场接口处于同一级别。此更改使优化特征更易于访问,在模型树中也更显眼。

新增和更新的教学案例

COMSOL Multiphysics® 6.0 版本的“优化模块”引入了许多新增和更新的教学案例。