انجام پروژه کامسول

انجام پروژه کامسول

در حال حاضر انجام پروژه کامسول گسترش زیادی در دانشگاه ها و محیط های صنعتی ایران پیدا کرده است. کمتر دانشگاه و واحد تحقیق و توسعه (R&D) را می توان یافت که قیمت انجام پروژه با کامسول نداند و از آن استفاده نکند. در حال حاضر مقالات علمی و پایان نامه های زیادی بر مبنای انجام پروژه شبیه سازی کامسول در دانشگاه ها مهندس و علوم پایه تعریف می شود. بر همین اساس دانشجویان نیازمند کار با این نرم افزار هستند. اما پیچیدگی نرم افزار و کمبود مراکز تخصصی مشاوره باعث می شود تا محقق سردرگم شده و نتواند مشکل خود برای انجام دادن پروژه را برطرف کند. بر همین اساس خدمات انجام پروژه با نرم افزار کامسول توسط فرآیند پروژه ارائه می شود.

مراحل ثبت و انجام پروژه

هنوز اقدام به ثبت سفارش پروژه خود نکردید و سوالاتی در این ارتباط دارید؟ در ویدیوی زیر مراحل سفارش پروژه کامسول و مهم‌ترین سوالات مطرح شده در این حوزه بیان شده است.

 

برخی از سوالات شما در این بخش پاسخ داده شده است.

مراحل انجام پروژه شما در زیر بیان شده است.

پشتیبان ما در تمام مراحل در کنار شما است، پس می توانید با خیال آسوده پروژه‌ی خود را به ما بسپارید. در ادامه توضیحات کاملی درباره سابقه ی نرم افزار کامسول، چگونگی توسعه و فعالیت های حال حاضر شرکت سازنده ارائه شده است و ارتباطی ثبت انجام پروژه کامسول ندارد. در صورتی که به مطالعه مطالب مرتبط با نرم افزار علاقه دارید می توانید ادامه مطالب را مطالعه کنید.

شبیه سازی کامسول چیست ؟

هدف انجام پروژه با نرم افزار کامسول حل معادلات ریاضی با استفاده از متد اجزاء محدود (Finite-Element) است. حل همزمان چند معادله‌ی دیفرانسیل جزئی در انجام پروژه کامسول از قابلیت های منحصر به فرد نرم افزار است. به همین دلیل به آن کامسول چند فیزیکی گفته می‌شود. ضمنا بیشتر معادلات به صورت آماده داخل نرم‌افزار وجود دارد و کاربر فقط باید داده های ورودی از جمله پارامترهای معادلات را وارد کرده و مرزها را مشخص کند.

تاریخچه

نام کامل این نرم افزار، کامسول چند فیزیکی (COMSOL Multiphysics) است. این نرم افزار حاصل فعالیت یک شرکت مطالعات سوئدی و شرکت سازنده‌ی نرم‌افزار متلب است. در حقیقت شرکت مت ورکز سرمایه گذار اصلی این شرکت بوده و از سازندگان خواسته تا نرم افزار را به گونه ای طراحی کنند که در انجام پروژه شبیه سازی کامسول به راحتی بتوان از قابلیت های متلب استفاده کرد.

توسعه این نرم افزار در سال ۱۹۸۶ در استکهلم سوئد توسط “سوانته لیتمارک”، “فرهاد سعیدی” و “سعید زهرائی” از دانشجویان مؤسسه سلطنتی فناوری سوئد آغاز شد [سعید زهرائی بعداً از این تیم جدا شد]. این افراد دانشجوی دکترای آنالیز عددی و علوم کامپیوتری بودند و بر روی برنامه‌ی کامپیوتری برای حل عددی معادلات مهندسی به کمک کامپیوتر فعالیت می‌کردند. در حقیقت انجام دادن پروژه کامسول نتیجه ی فعالیت های این گروه است.

تاسیس شرکت

لیتمارک و سعیدی پس از مدتی شروع به بازاریابی و فروش برنامه های خود برای حل معادلات مهندسی کردند. در نهایت عقد قرارداد با شرکت مت ورکز (صاحب امتیاز نرم‌افزار MATAB) سبب شکوفایی این گروه شد. پس از همکاری شرکت مت ورکز، این شرکت تصمیم گرفت تا سود به دست آمده از قراردادهای قبلی را برای توسعه‌ی یک نرم‌افزاری جامع برای حل معادلات مهندسی سرمایه‌گذاری کنند. در نتیجه آن ها موفق به توسعه نرم‌افزار FEMLAB شدند. فملب مخفف آزمایشگاه متد اجزای محدود است که شباهت زیادی با نام نرم افزار متلب دارد. لازم به ذکر است که انجام پروژه با نرم افزار کامسول با متد اجزای محدود انجام می شود.

تکمیل نرم افزار

در سال ۱۹۹۸ اولین نسخه ی تجاری نرم افزار به بازار ارائه شده است. از سال ۲۰۰۵، نام نرم افزار از FEMLAB به COMSOL Multiphysics تغییر یافت.

این نرم افزار به صورت تجاری وارد بازار شده و در حال حاضر این شرکت دارای دفاتر ارائه ی خدمات در سوئد (استکهلم، دفتر مرکزی)، برزیل، ایالات متحده، فرانسه، آلمان، چین، دانمارک، روسیه، فنلاند، هلند، هند، نروژ، ایتالیا، سوئیس و انگلستان است.

دسترسی به وبسایت

وب‌سایت شرکت کامسول در حال حاضر برای ایران محدود شده اما با استفاده از راهکارهایی می توان به اطلاعات مفید سایت شرکت دسترسی پیدا کرد. در صورتی که در انجام پروژه کامسول نیاز به دسترسی به داده های سایت نرم افزار کامسول دارید، با پشتیبانی فرآیند پروژه تماس بگیرید. بخش های مختلف این نرم افزار در قالب چندین پتنت ایالات متحده (و کشورهای دیگر) ثبت شده است. آخرین نسخه‌ی این نرم افزار نسخه‌ی  5.6 است و که قابلیت های زیادی در انجام پروژه شبیه سازی کامسول به کاربر می دهد.

کاربران شاخص نرم افزار

این شرکت اعلام کرده که محصول خود را به انستیتو فنی مهندسی پیشرو، آزمایشگاه های تحقیقاتی مانند جنرال الکتریک و میلیپور (شرکت سازنده های فیلتر و غشا) و دانشگاه های، شرکت های اتومبیل سازی و مراکز مطالعاتی و ساخت هواپیما ارائه کرده است. بنابر اعلام شرکت در حال حاضر از انجام پروژه کامسول در دانشگاه های Stanford ،MIT و سازمان فضایی امریکا (NASA) برای تحقیقات علمی استفاده می کنند. همین مطلب قیمت انجام پروژه کامسول را بالا می برد!

 

در حال حاضر کامسول توانسته جایگاه مناسبی در میان نرم افزارهای حل عددی معادلات مهندسی پیدا کند. می توان گفت این نرم افزار جز ۳ نرم افزار برتر در این زمینه می باشد و انجام دادن پروژه کامسول به یک کلاس پروژه های صنعتی و پژوهشی تبدیل شده است. نمونه ای از انجام پروژه های انجام شده در فرآیند پروژه را می توانید در شبکه های اجتماعی ما مشاهده کنید.

رقبا

از جمله رقبای این نرم‌افزار می توان به انسیس فلوئنت، آباکوس، Nastran و Open Foam اشاره کرد. البته گاهی حوزه‌ی کاربردی این نرم‌افزارها بسیار با هم متفاوت است و عملا رقیب به حساب نمی‌آیند. اما در زمینه‌ی شبیه سازی های CFD می توان گفت نرم افزار انجام پروژه با کامسول و انسیس فلوئنت پیشتاز هستند.

معرفی بخش‌های مختلف

بسته های معادلات الکتریک، مغناطیس، موج، مکانیک جامدات، مکانیک سیالات (یک فازی و چند فازی)، دینامیک سیالات، علوم زمین، کوانتوم، آکوستیک، MEMS، مهندسی شیمی (نفوذ مولکولی، واکنش، انتقال حرارت و …) از جمله مواردی است که در نرم‌افزار وجود دارد. بر این اساس کاربر در انجام پروژه با نرم افزار کامسول تنها باید روش تعریف هندسه، وارد کردن ماده، تعریف معادلات، وارد کردن پارامترها، مش زدن، حل و گرفتن نتایج را انجام دهد.

البته در تمام بخش هایی از جمله مش زدن، حل و گرفتن خروجی، قابلیت هایی در نظر گرفته شده که تا حد زیادی به کاربر کمک می کند تا بدون نیاز به دانش تخصصی، آن مرحله را به انجام برساند. بر همین اساس قیمت انجام پروژه کامسول برای بخش های مختلف نرم افزار متفاوت است.

برخی کاربردها

از این نرم‌افزار می توان در بخش های طراحی، مطالعات بنیادی – آکادمیک و آموزش استفاده کرد. در زیر تعدادی از شبیه سازی های قابل انجام با این نرم افزار بیان شده است.

• روتور (مغناطیس – الکترونیک)
• چاه نفت (مکانیک سیالات)
• انتقال حرارت از لوله (مهندسی شیمی)
• انتقال جرم و واکنش در راکتور (مهندسی شیمی)
• ذرات داخل سیال (مکانیک سیالات)
• آکوستیک (فیزیک صدا)
• انتقال سیال در مخازن زیر زمینی (سیالات چند فازی)
• جریان در میکرو مجرا
• جریان در تجهیزات فرآیندی
• جریان سیال و جداسازی در سیکلون
• جریان در میکرو میکسر
• جریان آشفته در مجرا

به طور کلی می توان گفت تمام پدیده های فیزیکی را می توان به صورت انجام پروژه شبیه سازی کامسول مدل کرد. با این شرط که مدل صحیح ایجاد شود و قدرت محاسباتی (مقدار CPU و RAM) مورد نیاز برای حل آن موجود باشد.

بر همین اساس قیمت انجام پروژه کامسول به طور مستقیم به میزان پیچیدگی و زمان محاسبه‌ی مدل بستگی دارد.

ویژگی های کامسول

کاربر پسندی

قابلیت تعریف هندسه و مش بندی آن در خود نرم افزار از قابلیت هایی است که در این نرم افزار را ویژه کرده. البته در حال حاضر رقبا نیز در حال اضافه کردن این قابلیت هستند. انجام پروژه شبیه سازی کامسول در محیطی ساده و گرافیکی و یکپارچه از دیگر ویژگی های نرم افزار است. یکپارچه بودن محیط شبیه سازی به این معناست که تفاوتی ندارد که شما یک مسئله‌ی مهندسی برق را مدل می کنید یا مسئله ای از مهندسی شیمی، باکس هایی که پارامترهای معادلات دیفرانسیل در آن وارد می شوند، مشابه است. این یکپارچگی باعث می شود کاربری که در انجام پروژه  کامسول با ماژول های تخصصی رشته ی خود کار کرده باشد با کمی تمرین می تواند از دیگر ماژول ها نیز استفاده کند.

تعریف مرزها (Bounds) در شبیه سازی به صورت گرافیکی از مزایای بی نظری نرم افزار است. در انجام پروژه کامسول باندری (Boundary) را می توان با کلیک بر روی آن در نرم افزار معرفی کرد. دسترسی به فضای یک، دو و سه بعدی در انجام دادن پروژه کامسول از ویژگی های منحصر به فرد نرم افزار است. ضمنا، در ورژن های اخیر نرم افزار به راحتی می توان یک شبیه سازی را از فضای ۳ بعدی به ۲ بعدی و برعکس منتقل کرد.

لینک شدن با دیگر نرم افزارها

لینک زنده (LiveLink) با نرم افزارهایی همچون متلب، از جمله قابلیت های ویژه این نرم افزار است. به این ترتیب تمام فعالیت های صورت گرفته در انجام پروژه کامسول را می توان در متلب استفاده کرد. البته برای این مورد باید کاربر با کدهای لینک متلب و کامسول آشنایی داشته باشد.

همچنین از لینک زنده با نرم افزار سالیدورکز می توان برای انتقال هندسه و مطالعه همزمان هندسه استفاده کرد. نمونه ای از هندسه ایجاد شده در سالیدورکز در زیر نمایش داده شده است. البته در زمان انجام پروژه شبیه سازی کامسول قابلیت انتقال فایل هندسه از سالیدورکز به کامسول (بدون لینک کردن) نیز وجود دارد. نرم‌افزارهای اکسل، کتیا، اینونتور، Pro Engineer، PTC، Revit و Solid Edge را نیز می توان به کامسول متصل کرد. قیمت انجام پروژه کامسول زمانی که از فایل سه بعدی خارجی استفاده می شود بیشتر خواهد بود.

دانلود نرم‌افزار

این نرم افزار به صورت قابلیت نصب بر روی ویندوز ۳۲ بیتی و هم ۶۴ بیتی، Mac OS و Linux را دارد. با توجه به جدید بودن نرم افزار، شرکت سازنده آن در فواصل تقریبا شش ماهه نرم افزار را آپدیت می کند. بنابراین اگر در حال انجام پروژه شبیه سازی کامسول هستید، حتما مطمئن شوید که از آخرین ورژن استفاده می کنید. آپدیت های جدید شامل رفع خطاهای ورژن های قدیمی و افزودن قابلیت های جدید می باشد. در حال حاضر نسخه 5.6 ارائه شده که به سادگی در دسترس است. این نرم افزار به صورت کرک شده در ایران در دسترس است، به همین دلیل قیمت انجام پروژه کامسول در ایران بسیار پایین تر از سطح جهانی است.

تا مدتی قبل دسترسی به تمام اسناد داخلی و مدل های حل شده قرار گرفته روی سایت نرم افزار محدود شده بود. اما اکنون به راحتی می توان برخی مدل های حل شده و اسناد نرم افزار را دانلود کرد. با توجه به پیچیدگی نرم افزار ، دسترسی به این اسناد انجام دادن پروژه کامسول را راحت تر می کند. در ادامه برخی فیزیک ها به صورت مختصر شرح داده شده است.

فیزیک های نرم افزار

نرم افزار کامسول دارای بیش از ۳۰ بسته معادلاتی مختلف آماده برای شبیه سازی است. به این بسته ها “ماژول” گفته می شود که در زمان انجام پروژه با نرم افزار کامسول حداقل یکی از آن ها مورد استفاده قرار می گیرد. ماژول‌ها اغلب شامل دسته ای از معادلات مربوط به یک علم هستند.

ماژول های کامسول به شش بخش کلی تقسیم بندی می شوند.

1. ماژول های الکتریکی
   1. برق (AC/DC)
   2. امواج رادیویی (RF)
   3. موج الکترومغناطیسی (Wave Optics)
   4. نور (Ray Optics)
   5. سیستم های الکترومکانیکی (MEMS)
   6. پلاسما (Plasma)
   7. نیمه رساناها (Semiconductor)
2. ماژول های مکانیکی
   1. انتقال حرارت (Heat Transfer)
   2. مکانیک ساختاری (Structural Mechanics)
   3. مصالح ساختاری غیرخطی (Nonlinear Structural Materials)
   4. مکانیک زمین (Geomechanics)
   5. خستگی (Fatigue)
   6. دینامیک چند جسمی (Multibody Dynamics)
   7. آکوستیک (Acoustics)
3. ماژول های سیالاتی
   1. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
   2. میکسر (Mixer)
   3. میکروفلوئیدیک (Microfluidics)
   4. جریان زیر سطحی (Subsurface Flow)
   5. جریان لوله ای (Pipe Flow)
   6. جریان مولکولی (Molecular Flow)
4. ماژول های شیمیایی
   1. مهندسی واکنش های شیمیایی (Chemical Reaction Engineering)
   2. باتری های و پیل های سوختی (Batteries & Fuel Cells)
   3. لایه نشانی الکتریکی (Electrodeposition)
   4. خوردگی (Corrosion)
   5. الکتروشیمی (Electrochemistry)
5. ماژول های چند منظوره
   1. بهینه سازی انجام پروژه شبیه سازی کامسول (Optimization Module)
   2. ردیابی ذرات (Particle Tracing Module)
6. رابطهای کاربری (برای لینک با نرم افزارهای دیگر)
   1. لینک زنده برای متلب در انجام پروژه با نرم افزار کامسول (LiveLink for MATLAB)
   2. ماژول درون ریزی کد (CAD Import Module)
   3. ماژول درون ریزی ای کد انجام پروژه با نرم افزار کامسول (ECAD Import Module)
   4. لینک زنده برای اینونتور انجام پروژه با کامسول (LiveLink for Inventor)
   5. لینک زنده برای رِویت انجام دادن پروژه کامسول (LiveLink for Revit)
   6. لینک زنده برای PTC Pro یا Engineer ا (LiveLink for PTC Pro/ENGINEER)
   7. درون‌ریزی فایل برای کتیا ورژن ۵ (File Import for CATIA V5)
   8. لینک زنده برای اکسل (LiveLink for Excel)
   9. ماژول طراحی انجام دادن پروژه کامسول (Design Module)
   10. لینک زنده برای نرم افزار سالیدورکز (LiveLink for SolidWorks)
   11. لینک زنده برای نرم افزار اتوکد (LiveLink for AutoCAD)
   12. لینک زنده برای PTC Creo Parametric ا (LiveLink for PTC Creo Parametric)
   13. لیکن زنده برای سالید اج (LiveLink for Solid Edge)

مراحل یک شبیه سازی با کامسول

انجام پروژه کامسول دارای سه مرحله ی کلی می باشد.

پس پردازش:	تعریف هندسه، وارد کردن مواد و خواص، تعریف مدل، مش بندی هندسه
پردازش:	انجام پروژه شبیه سازی کامسول (حل مدل)
پس پردازش:	رسم نمودار نتایج و تحلیل آن ها

انجام پروژه شبیه سازی کامسول دارای این مراحل است که به صورت تصویری در زیر نمایش داده شده است. این نرم افزار دارای قابلیت حل پدیده هایی که چند فیزیکی را دارد. مدلسازی این نوع پدیده ها منجر به تولید معادلات دیفرانسیل جزئی جفت شده (Coupled PDE) در زمان انجام دادن پروژه کامسول خواهد شد. در حال حاضر در فرآیند پروژه سیستم مخصوص محاسبات کامپیوتری با قدرت بالا وجود دارد. مشخصات این سیستم به صورت زیر است.

نوع تجهیز	مشخصات
پردازنده	11th Gen Intel(R) Core(TM) i7-11700K @ 3.60GHz
مقدار حافظه رم	DDR4 64 Gb
حافظه ذخیره سازی	SSD (Minimum 1 Tb)
سیستم عامل	Windows 10 professional (64 bit)

نکات حل مدل

برای حل مدل باید دستگاه معادلات حاصل از معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی حل شود. همانطور که میدانیم، حل دستگاه معادلات شامل چند متغیر بسیار پیچیده و زمان بر است.

ضمنا در صورت انتخاب حدس اولیه نامناسب، ممکن است حل همگرا نوشد. برای این منظور نرم افزار حل مرحله به مرحله (Step by Step) را در نظر گرفته. در این روش حل، یک یا چند معادله دیفرانسیل به صورت مرحله ای انجام خواهد شد. در نهایت این حل مرحله ای منجر به تولید حدس اولیه مناسب برای حل کلی معادلات می شود. گاهی بنا به شرایط مسئله ممکن است بتوان از نتایج حل مرحله ای به عنوان حل مسئله استفاده کرد.

نسخه های مختلف

این بخش با استفاده از تجربیات کارشناسان فرآیند پروژه در استفاده از نسخه های مختلف کامسول نگارش شده و مرجع آن مطالب منتشر شده توسط شرکت سازنده نیست. شرکت سازنده این نرم افزار بسیار فعال بوده و با بهبود نسخه های قبلی تقریبا هر فصل سال یک ورژن جدید از نرم افزار را ارائه می کند. این شرکت به بهترین شکل از سایت خود برای برقرار کردن ارتباط مستقیم با کاربر استفاده می کند و خطاها و مشکلات ورژن های مختلف را شناسایی و رفع می کند.

قوانین انتشار سایت

در گذشته انتشار فایل کامسول روی سایت این شرکت غیر ممکن بود. با توجه به سیاست‌های جدید اعمال شده توسط شرکت در چند ماه اخیر (آذر 1399) شرکت انتشار تمام فایل‌های نرم افزار روی سایت آزاد کرده و علاوه بر این که تمام کاربران سایت می‌توانند فایل کامسول به اشتراک بگذارند و از فایل آماده کامسول که توسط خود شرکت تهیه شده استفاده کنند. در ادامه ویژگی‌های نسخه‌های مختلف کامسول ذکر شده است. اگر چه قیمت انجام پروژه کامسول با ورژن‌های مختلف یکسان است، اما استفاده از ورژن‌های اخیر نرم افزار مزایایی به همراه دارد.

ورژن 5.5

نسخه 5.5 دارای تغییراتی زیادی در بخش تولید هندسه بود. تغییرات در بخش ایجاد هندسه به گونه ای بود که قابلیت های مشابه نرم افزار سالیدورکز به بخش هندسه نرم افزار اضافه شده بود. این بخش شامل قابلیت Sketch بود که به کاربر اجازه مشخص کردن ابعاد مختلف و زاویه را در طراحی دو بعدی هندسه در انجام پروژه کامسول می‌دهد. همچنین بخش حل مدل تغییراتی اعمال شده بود که موجب کمتر هنگ کردن در انجام پروژه کامسول های سنگین می شد.

تبدیل شبیه سازی دو بعدی به سه بعدی و برعکس از جمله مواردی است که در این نسخه خودنمایی می کند. اضافه کردن مدل های حل شده‌ی جدید از مواردی است که شرکت کامسول در ورژن های جدید ایجاد می کند. لازم به ذکر است که در این نسخه بعضی از پروژه آماده کامسول موجود در بسته‌ی نصبی به طور کامل موجود نبود و برای استفاده از آن شما باید فایل را از سایت دانلود کرده و در محل نصب کامسول کپی کنید. به نظر می رسد شرکت برای کاهش حجم بسته نصبی به این کار اقدام کرده است.

ورژن 5.6

در ورژن 5.6 شرکت رنگ های بخش های مختلف محیط شبیه سازی نرم افزار را روشن تر کرده که آن را جذاب تر می کنند. همچنین یکی از باگ های نرم افزار در زمان اقدام به توقف حل را رفع کرده است. انجام پروژه شبیه سازی کامسول در نسخه های قبلی نرم افزار اگر در زمان شروع حل، آن را کنسل می کردند؛ زمان زیادی طول می کشید تا نرم افزار روند حل را متوقف کند. البته در ورژن 5.6 نیز هنوز به طور کامل این مشکل رفع نشده، اما بسیار بهبود یافته است. بهبود بخش ترسیم نتایج از جمله مواردی است که در نسخه 5.6 کامسول به چشم می آید. در این ارتباط نرم افزار از لحاظ ترسیم بهبود یافته و نتایجی با وضوح بالاتری در خروجی داریم.

آموزش کامسول

اگر با نرم افزار کار کرده باشید متوجه خواهید شد که در عین قدرت و سادگی، پیچیدگی های زیادی در مراحل انجام پروژه شبیه سازی کامسول وجود دارد. برای مثال خطاهای رخ داده حین شبیه سازی از جمله مواردی است که اغلب کاربران را با مشکل مواجه می کند. برای رفع خطای حین شبیه سازی باید تجربه و دانش کافی در شبیه سازی با نرم افزار داشته باشید. همچنین تولید هندسه و مش زنی، وارد کرد شرایط مرزی و قیدها، تنظیمات حلگر و حل، رسم و استخراج نمودار از جمله گلوگاه های شبیه سازی با کامسول است.

برای مشاهده ویدئوهای آموزش کامسول روی لینک کلیک کنید. اگر مشکلی با پروژه کامسول خود دارید، می‌توانید از فرآیند پروژه مشاوره بگیرید. همچنین برای سفارش پروژه کامسول را از فرآیند پروژه اقدام کنید.