Estudos e Solvers

Armazene Partes Selecionadas de uma Solução

Ao executar estudos na versão 5.2 do COMSOL Multiphysics é possível armazenar partes selecionadas da solução. Isso poupa memória e poder computacional quando apenas parte da solução é necessária para a visualização e os resultados.

Use essa nova funcionalidade seguindo as seguintes etapas:

  1. Crie uma ou mais seleções nomeadas (Component > Definitions > Selections);
  2. Selecione as seleções nomeadas no menu suspenso, na seção Values of Dependent Variables de qualquer etapa de estudo padrão.

Esse modelo de exemplo mostra como um objeto é detectado por radar, usando camadas perfeitamente casadas (PMLs) para absorver as ondas que saem sem refleti-las. Com essa nova função, pode-se descartar a solução na PML e armazenar apenas a solução no espaço ao redor do barco, reduzindo o tamanho da solução de 184 MB para 142 MB. A redução de tamanho pode ser ainda mais significativa para certos modelos. Esse modelo de exemplo mostra como um objeto é detectado por radar, usando camadas perfeitamente casadas (PMLs) para absorver as ondas que saem sem refleti-las. Com essa nova função, pode-se descartar a solução na PML e armazenar apenas a solução no espaço ao redor do barco, reduzindo o tamanho da solução de 184 MB para 142 MB. A redução de tamanho pode ser ainda mais significativa para certos modelos.

Esse modelo de exemplo mostra como um objeto é detectado por radar, usando camadas perfeitamente casadas (PMLs) para absorver as ondas que saem sem refleti-las. Com essa nova função, pode-se descartar a solução na PML e armazenar apenas a solução no espaço ao redor do barco, reduzindo o tamanho da solução de 184 MB para 142 MB. A redução de tamanho pode ser ainda mais significativa para certos modelos.

Dois Novos Solvers Runge-Kutta

Há dois novos solvers explícitos Runge-Kutta: RK34 e Cash-Karp (RK45). O RK34 combina adaptabilidade com boas propriedades de estabilidade ao longo do eixo imaginário, adequado a problemas oscilatórios. O Cash-Karp é semelhante ao solver Dormand-Prince 5 (adicionado em uma versão anterior do software), mas tem uma região de estabilidade ainda maior ao longo do eixo negativo real, o que é mais eficiente para problemas naturalmente amortecidos. Ambos os novos solvers vêm com adaptabilidade de última geração por meio de uma estratégia de controle PI, detecção de rigidez e uma nova técnica para determinar o passo de tempo inicial.

É possível usar os novos solvers RK a partir do nó Time-Dependent Solver padrão. Observe que o solver Dormand-Prince 5 continua disponível. É possível usar os novos solvers RK a partir do nó Time-Dependent Solver padrão. Observe que o solver Dormand-Prince 5 continua disponível.

É possível usar os novos solvers RK a partir do nó Time-Dependent Solver padrão. Observe que o solver Dormand-Prince 5 continua disponível.

Estudos FFT Aprimorados e Solvers

A versão 5.2 do COMSOL Multiphysics amplia enormemente as funcionalidades das etapas de estudo de transformada rápida de Fourier (FFT), incluindo FFT de Tempo para Frequência, FFT de Frequência para Tempo e os solvers FFT correspondentes.

Agora, a faixa tempo de entrada para a etapa de estudo Time to Frequency FFT (FFT progressivo) é especificada por um tempo inicial e um tempo final, em vez de uma lista de tempos. O número de soluções de entrada interpoladas, N, é derivado da frequência de saída máxima especificada (o valor derivado de N é mostrado no log do solver). Duas variantes estão disponíveis para aplicar escala à solução: escala discreta (sem escala) e escala contínua (escala por passo de tempo ou frequência). Opções adicionais para funções de janela incluem Retangular, Gaussiana, Hamming, Hanning, Blackman e Tukey. Essas funções localizam-se abaixo das opções From expression e Cut-off, em Use window function.

A janela de configurações da Time to Frequency FFT study step. A janela de configurações da Time to Frequency FFT study step.

A janela de configurações da Time to Frequency FFT study step.

A opção Do not store negative frequencies for real input para FFT de Tempo para Frequência (FFT progressivo) remove informações redundantes nos dados de saída complexos para dados de entrada Reais. Para a etapa de estudo FFT de Frequência para Tempo (FFT invertido), os dados de entrada para frequências não negativas ou não positivas dadas são, por padrão, estendidos por frequências negativas ou frequências positivas com valores de entrada conjugados complexos. Esse padrão pode ser desligado ao nível do solver através da opção Extend input samples usando duas opções: Add complex conjugate pairs (padrão) e Use original data. A opção Extend input samples permite criar dados de saída reais a partir de dados de entrada complexos, o que basicamente recria os dados removidos pela opção Do not store negative frequencies for real input para a FFT de Tempo para Frequência.

Para a FFT de Frequência para Tempo, há um seletor de solução Add stationary solution para estender os dados de entrada para a frequência 0. Isso é feito através de uma solução estacionária que é tomada como os dados para a frequência 0 ou adicionada aos dados para a frequência 0.

Agora, a lista de tempo de saída para FFT de Frequência para Tempo corresponde precisamente ao conjunto de valores de tempo de saída computados (i.e., os valores de tempo de saída especificados). O número de soluções de saída pode ser diferente do número de soluções de entrada. Em comparação com versões anteriores do software, não há mais nenhum corte ou amortecimento da solução de saída para atender a um período completo ou tamanho de etapa de saída artificial (cancelando o tamanho especificado).

A opção Periodic input data não está mais disponível ao nível de estudo. Ao nível de solver, essa opção está disponível para as transformações progressiva e inversa se o seletor Extend input samples for configurado como Use original data (a opção não padrão). Se Periodic input data estiver marcado, o valor periódico não é mais incorporado ao fim dos dados de saída, o que criava o mesmo número de entradas e saídas em versões anteriores do COMSOL Multiphysics.

O seletor do algoritmo de transformação para transformação inversa (p. ex., Automático, Transformação Rápida de Fourier ou Transformação de Fourier não uniforme) não está mais disponível. O algoritmo de FFT é aplicado para a transformação inversa apenas se a lista de tempo de saída for equidistante e se a faixa de tempo de saída especificada corresponder aos dados de entrada. Agora, a funcionalidade das etapas de estudo FFT é baseada no Math Kernel Library (MKL) da Intel®.