本帖最后由 康小数 于 2016-2-19 10:48 编辑
上一篇文章《 机械与结构力学中的多物理场仿真》，向大家介绍了多物理场仿真在机械与结构力学中的运用，并介绍了一些世界知名企业使用多物理场仿真软件进行产品研发和设计的实例，比如波音、ABB 等公司。虽然COMSOL 易学易用，但是由于多物理场仿真建模的过程相对复杂，对于理论基础及物理问题分析的要求较高，许多小伙伴反馈希望找到更加便捷的方法进行仿真分析。考虑到大家的需求，这里另开一贴，介绍 COMSOL 公司推出的全球领先的 App 编辑器以及COMSOL Server，希望对大家的科研工作有所帮助。
什么是仿真 App
在工作中，我们都希望利用仿真来加速产品的设计和研发。然而，如何让稀缺的仿真工程师更高效地服务于产品的开发、设计、制造等流程，从而使更多的人都能得益于他们的专业知识及仿真软件的强大功能，一直是困扰企业设计研发的难题。 COMSOL 推出的 App 编辑器及COMSOL Server 从根本上解决了这一难题。仿真专家们在COMSOL Multiphysics 这个统一的集成环境中创建模型之后，再通过 COMSOL中自带的 App 开发器（Application Builder ）快速将仿真模型封装为一个简洁、易操作的 App应用程序，然后通过 COMSOL Server 在全球范围内分发，让不具备专业仿真经验的人也可以运用仿真的力量。
现在，仿真工程师可以利用 App开发器为他们的 COMSOL 多物理场仿真模型定制开发易于操作的用户界面，其中包含指定的输入参数、输出结果和图形界面，并将其保存为 App 应用程序。制作 App 的过程十分简单，图形化的App 向导会在短短几分钟内引导开发者（仿真工程师）创建一个界面友好的 App 。而后，仿真工程师就可以将创建好的仿真App 上传到提供 COMSOL Server 的服务器上，并通过COMSOL Server 来管理及分发仿真 App 的操作权限。这样，更大型的工程和生产团队就可以通过COMSOL Server 运行 App 应用程序，使仿真为生产服务，从而提升组织内或组织间的沟通效率。
下面，我们就通过示例来具体讲解如何从一个多物理场模型建立仿真 App ，以及如何通过COMSOL Server 来部署及分发仿真 App 的操作权限。
如何创建仿真 App
图1中显示的是一个大家熟悉的工字梁的模型，模拟了钢梁承受负载时梁内的应力分布。在模型的建立过程中，我们需要构建梁的几何结构，设置梁的材料属性、边界条件（载荷、约束等），划分网格，然后求解以及结果的后处理等一系列操作，最后完成我们的问题分析。建模过程如此复杂，怎样才能简化操作，让更多的工程师共享仿真成果呢？
图1 梁截面模型建模界面
将图1的模型转化为 App 之后，整个模型就变得十分简洁易用（如图2所示）。这样一个简单的界面，即使没有任何建模经验的人也可以使用。我们只需要在左边窗口选择梁的类型，输入梁的几何尺寸，以及梁所受的作用力大小，点击一下计算，我们就能得到相应的结果，并且知道在给定的载荷作用下应力的大小及分布情况，以及这个梁的结构是否会被破坏。这样，作为一名设计者，需要了解自己设计的梁是否满足工程需要时，就可以使用仿真来验证设计，省去了创建多物理场模型所需的建模过程及物理背景知识，从而大幅提升研发及设计效率。
图2. 梁截面计算器 App
COMSOL Multiphysics® 5.2 版本进一步优化了 App 开发器的工作流程。新增的编辑器工具使用户可以轻松快速地开发用户界面，只需点击几下鼠标，仿真专家就能将任意模型参数、物理场设置以及数值数据和绘图结果等加入 App 用户界面。
通过 COMSOLServer 分享仿真 App
制作好一个应用程序后，我们可以通过 COMSOL Multiphysics运行，也可以通过COMSOL Server™ 来运行。COMSOL Server™ 专门用于运行和分发由 App 开发器创建的 App ，使您可以在整个组织和网络中推广仿真的优势。当您需要向您的设计团队、制造部门、测试实验室，以及世界各地的客户和委托方部署由仿真专家开发的 App 时，就可以使用 COMSOL Server™ 这一平台。 当我们使用 COMSOLServer运行COMSOL 仿真App 时，我们可以选择两种不同的方式：COMSOL 客户端，或网页浏览器。相对于使用网页浏览器，COMSOL 客户端会带来更好的图形表现，且支持一维、二维和三维交互式图形。图3 就是一个通过客户端登录COMSOL Server 之后，运行车载起重机计算器App 的示例。图4 为使用网页浏览器运行同一个App 时的界面。两种方法的操作方式相同，均可从应用程序库中启动App ，修改各种输入参数，进行计算，然后将结果可视化。
图3 在 COMSOL Server中运行车载起重机计算器 App
图 4 在网页浏览器中运行车载起重机计算器 App
COMSOLServer 简介
COMSOL Server许可证支持在全球范围内使用，在全球各地的用户都可以通过COMSOL Server 使用由 App 开发器所制作的App 应用程序。另外，在全球版COMSOL Server 许可证的支持下，App 还可以脱离COMSOL 的环境独立运行，或作为浏览器中的一个网络资源使用。也就是说，工程师可以通过网络或云服务在全球范围内向用户、教职工、学生等发布 App ，单一用户最多可以同时运行COMSOL Server 应用程序库中的4 个应用程序，没有核数及集群使用的限制。
图 5 COMSOL Server App库
用户可以通过登陆 COMSOLServer ，上传应用程序至COMSOL Server 并将其设定为私有、公共或特定群组访问等不同的安全级别。图 5 显示的是COMSOL Server 中的App 库。在App 库中，您可以查看App 的属性和描述进行管理，或收藏 App 以便于快速访问并查看当前正在运行的App 。例如，我们可以管理监视器的使用，确认一切工作正常；可以浏览并编辑Server 用户、用户的状态以及首选项；管理可视化、安全性和会话设定等。
现在，有了这种人人可用的仿真工具，结合 COMSOL多物理场仿真软件的灵活性、实用性和扩展性，有仿真经验的研发工程师们不需要再反复根据产品部门的要求对复杂仿真模型进行大量调整和求解，他们可以让希望使用仿真结果的用户自己利用App 来修改模型参数，进而运行仿真分析结果。因此，利用App 不仅能够大幅降低研发工程师的工作强度，还能保证模型在运行过程中的安全性及稳定性，从而提高整个团队的工作效率。
欢迎大家了解更多关于 COMSOL Server与 App 开发器的信息，请点击：
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发表于 2015-11-27 11:35:45
