COMSOL MATLAB JAVA=任你飞

来源公众号：COMSOL仿真交流

COMSOL Multiphysics

引言

编写自己的有限元软件，是很多研究者追求的目标之一，COMSOL Multiphysics独有的开放性设计原则，使得它成为实现这种梦想的不二选择。目前来看，有两种方式来实现，各有优缺点：MATLAB，或者选择Java。

01

MATLAB 开发

COMSOL Multiphysics

MATLAB开发包含两个层面。首先，可以将MATLAB看作一个中间平台，利用MATLAB的数据处理功能，作为COMSOL Multiphysics和其他CAE软件(如，Ansys、Abaqus等)之间的数据转换接口，实现各种不同CAE软件之间的相互耦合。

另一种应用是开发操作界面。在MATLAB中可以通过编写GUI，或者直接调用GUI toolbox的方法来建立一个满足你需求的图形化操作界面，然后就可以作为一个独立的软件包。如果大家有兴趣，在网上可以找到很多业已成熟的软件包，甚至已成为较为独立的商用软件包。

一般的做法是，首先在COMSOL Multiphysics中创建一个类似的模型， 然后另存为M文件。接下来在MATLAB中，用GUIDE创建界面，并保存控制文件。在控制文件(M文件)中，有目的地将模型M文件一段段的代码插入进来。通过这样的操作，就可以实现自定义的图形化操作界面。

使用MATLAB的优点很明显：使用简单、不需要复杂的编程技巧。缺点在于：这种方式必须同时具有COMSOL和MATLAB这两种软件，以及LiveLink的授权，成本相对较高；运行时由于两种软件必须同时启动，而且MATLAB是解释式执行方式，因此计算效率较低。

02

Java 开发

COMSOL Multiphysics

COMSOL Multiphysics提供Java标准的API (应用编程接口)函数，熟练的编程用户，可以利用API编写出界面、运行指令、甚至是尝试修改底层函数等。这是一个创新性功能，通过提供这种功能，可以发挥自己的创造力，构建出自己的软件。

其优点显而易见，我们可以自由地选择喜爱的编程软件，诸如Visual Java、 VC、VB甚至Visual Fortran等，都可以用来试着调用API，构建一个有限元软件。而且可以编译执行，将大大地提高工作效率。缺点在于，需要仔细处理图形化显示部分，以及安装和了解Java。最方便的做法是安装类似Eclipse 等软件的集成环境，通过连接调用COMSOL的库，直接在集成环境中编码、编译和执行。

03

物理模型创建器

COMSOL Multiphysics

大家只要能够把自己的模型推导得到弱解形式的方程，就可以通过定义内置变量、表达式、弱解方程以及边界条件等，创建一个自定义的预置模型。这个模型可以如同其他所有内置模型一样使用。

采用物理模型创建器，可以很方便地创建出自己的应用模式，而且可以直接调用COMSOL Multiphysics的前后处理，以及求解器，使用起来会相当方便。目前存在的缺点就在于，定义一个自己的应用模式，需要我们首先通过数学处理，推导得到弱解方程，这样就使得它的应用受到局限。此外，为了完整地表现出一个应用模式，还需要相当细致地做出全面的定义，特别是边界条件等。

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