V poslední době nabídla společnost Humusoft, která se specializuje na výpočetní a simulační CAE produkty, svým zákazníkům nové verze dodávaného softwaru. Jde jednak o nejnovější verzi 4.2 produktu COMSOL Multiphysics a dále pak o nové vydání výpočetního, vývojového a simulačního prostředí MATLAB s názvem MATLAB Release 2011a. Pojďme se krátce s těmito programy seznámit.

COMSOL Multiphysics 4.2 nabízí nové nadstavbové moduly

COMSOL Multiphysics umožňuje modelování a simulaci fyzikálních procesů popsaných parciálními diferenciálními rovnicemi (PDE) s následným řešením metodou konečných prvků. Jednou z hlavních novinek verze COMSOL Multiphysics 4.2 je nástroj Physics Interface Builder, který umožňuje vytvářet uživatelské aplikace přímo v grafickém rozhraní programu. Při tvorbě nové aplikace vzniká strom modelu výběrem možností v jednotlivých uzlech. Nová verze COMSOL Multiphysics 4.2 s sebou přináší řadu vylepšených funkcí v desktopu, rozšíření možností při práci s geometrickými entitami, zobrazování dat z GIS pomocí parametrického povrchu nebo grafické zobrazování konvergence výpočtu v odděleném okně. Další novinkou je Report Generátor, který generuje všechny informace o vytvořeném a řešeném modelu v HTML formátu.

LiveLink for MATLAB, který zajišťuje propojení COMSOL Multiphysics s MATLABem, je obohacen o grafické rozhraní Model Object Navigator. V něm jsou přehledně uspořádány všechny objekty a odpovídající metody v COMSOL Multiphysics, které uživatel využívá při vytváření modelu z příkazové řádky MATLABu.

COMSOL Multiphysics je schopen spolupracovat v on-line režimu s celou řadou běžně používaných CAD systémů, jejichž geometrie obsahuje jádro Parasolid. V nové verzi jsou k dispozici další nadstavbové moduly, které umožňují komunikaci s AutoCADem a progresívně se rozvíjejícím CAD systémem SpaceClaim. Jsou to LiveLink for Autodesk AutoCAD a LiveLink for SpaceClaim.

Spolu s novou verzí byly upraveny některé stávající moduly. Earth Science Module nahradil Subsurface Flow Module, který obsahuje nové nástroje pro definici modelů zemin s více vrstvami při výpočtu teploty. Novou významnou vlastností při výpočtu dynamiky tekutin je možnost výpočtu proudění s vlivem stlačitelnosti v supersonické oblasti. Dále byly uvedeny na trh nové nadstavbové moduly Geomechanics Module, Microfluids Module a Electrodeposition Module.

Geomechanics Module je rozsáhlá nadstavba určená pro analýzu a modelování zemin, skalního podloží, stability svahů, tunelů, nábřeží, základových desek, jaderného odpadu, záchytných konstrukcí, silnic a dalších. Modul v podstatě rozšiřuje materiálové modely ve Structural Mechanics Module o elastoplastický model zeminy, materiálový model horniny (Hoek-Brown), tvárné materiály a nasycené zeminy. Modul umožňuje řešit 2D a 3D modely s možností zápisu vlastních materiálů, rovnic a zatížení. Lze řešit kontaktní úlohy nebo lze do úlohy zahrnout nosníky. V multifyzikálních úlohách lze kombinovat přestup tepla, proudění v pórovitých médiích a chemické reakce. Velké úlohy lze řešit na počítačových clusterech.

Specializovaný modul s názvem Microfluidics Module je určen k modelování elektrokinetického proudění, proudění látek ve dvou fázích s novou možností využití pohyblivé sítě (ALE metoda), povrchového napětí nebo „fluid structure interaction". Modul je vhodný například pro analýzu v molekulární biologii, zkoumání vlivu a šíření léků v lidském těle nebo elektroosmotických vlivů. Využít ho lze také při analýze palivových článků. Modul opět využívá všech multifyzikálních možností programu COMSOL Multiphysics 4.2.

Electrodeposition Module je určen k modelování a k simulaci tepelné a elektrické vodivosti například při návrhu tištěných spojů, elektrických kontaktů nebo chladicích zařízení. Lze provádět analýzu při povrchové ochraně kovových částí, jako jsou šrouby, matice nebo kuličková ložiska a hřídele. Definované aplikace poslouží i při optimalizaci pochromování dekoračních součástí nebo součástí v automobilovém průmyslu. Pomocí Electrodeposition Module je možné modelovat libovolné elektrochemické reakce.

COMSOL Multiphysics 4.2 je k dispozici pro všechny běžné počítačové platformy – Windows 2003 (Compute Cluster) Server, Windows XP, Windows XP 64-bit, Windows 2008 (HPC) Server, Windows Vista 32/64-bit, Windows 7 32/64-bit, Linux 32/64-bit a Macintosh (Intel).

Nové vydání vývojového a simulačního prostředí MATLAB

MATLAB Release 2011a přináší zásadní novinky v několika oblastech. Mezi nejvýznamnější patří kompletní restrukturalizace nástrojů pro generování kódu z programů v MATLABu a modelů v Simulinku, nový produkt Phased Array System Toolbox, který obsahuje nástroje pro návrh, simulaci a analýzu tzv. phased array systémů, a nové algoritmy z oblasti strojového vidění v rámci Computer Vision System Toolboxu (dříve Video and Image Processing Blockset). V základním modulu MATLAB bylo zefektivněno mnoho funkcí lineární algebry. V oblasti paralelních výpočtů je nyní možné spuštění až osmi lokálních workerů v samostatných aplikacích vytvořených pomocí MATLAB Compileru a Parallel Computing Toolboxu.

V MATLABu R2011a došlo k podstatnému zjednodušení struktury nástrojů pro generovaní kódu v jazyce C. Nově je k dispozici MATLAB Coder, který přináší možnost generovaní přenositelného C/C++ kódu přímo z funkcí a algoritmů napsaných v MATLABu. Simulink Coder lze využít ke generování C/C++ kódu z modelů v Simulinku a diagramů Stateflow. Posledním produktem je Embedded Coder, který zefektivňuje kód z obou předchozích nástrojů pro využití na embedded platformách a dále obsahuje knihovny periférií k vybraným cílovým procesorům a možnost komunikace a kosimulace s jejich vývojovým prostředím.

Součástí MATLABu R2011a je i nový produkt Phased Array System Toolbox, který obsahuje nástroje pro návrh, simulaci a analýzu phased array systémů. Tyto systémy používají prostorové a časové charakteristiky šíření vlnového pole k získání informací o zdroji nebo zdrojích vln. Mezi oblasti využití patří radar, sonar, lékařská ultrasonografie, zobrazovací metody ve zdravotnictví nebo mobilní komunikace.

Zajímavé novinky nabízí i Simulink, nadstavba MATLABu pro modelování a simulaci dynamických systémů. Grafický nástroj Simulinku nazvaný Signal Logging Selector usnadní porovnávání simulačních výsledků mezi modely a jednotlivými běhy simulací. V oblasti generování HDL kódu je možné provádět simulace FPGA-in-the-Loop, využít uživatelsky přizpůsobitelné I/O a též byla přidána podpora vývojových desek pro testování zařízení firmy Xilinx. Verifikační a validační nástroj Simulink Design Verifier nově nabízí automatickou detekci přetečení a dělení nulou s využitím technologie Polyspace.

Další novinky v prostředí MATLAB R2011a:

• Optimization Toolbox obsahuje nový řešič pro rozsáhlé úlohy v oblasti kvadratického programování.
• Financial Toolbox byl rozšířen o objektově orientovaný řešič pro optimalizaci portfolia s uvažováním obratu a transakčních nákladů.
• Econometrics Toolbox umožňuje testování kointegrace metodami Engle-Granger a Johansen, odhady parametrů pro kointegrované modely a konverze mezi modely VEC a VAR.
• SimDriveline nabízí možnost začlenění vlastních komponent do nástroje pomocí jazyka Simscape language.
• Samozřejmostí nové verze jsou aktualizace všech stávajících aplikačních knihoven.

Zdroj TZ Humusoft.