如何使用COMSOL with MATLAB的清单

引子

责其所难，则其易者不劳而正；补其所短，则其长者不功而遂（资治通鉴）

COMSOL是一个强大的多物理场仿真软件，容易上手，入门门槛低，便于对简单的模型进行计算。
我从2010年接触到现在，断断续续用它，用得越多越发现高级用法竟然是和其它软件相结合.
比如和MATLAB。
当你要使用参数化设置时，比如使用自定义的函数时行边界条件设定，
又比如使用复杂的模型的时候，
再比如进行后处理绘图时，
与MATLAB结合，更显强大。

事物发展的趋势就是多个优势结合，强强联合，而不是孤注一掷。个人觉得COMSOL这一点做得很好。

快速入门COMSOL with MATLAB

首推新浪博主天乐树的Comsol with Matlab Quick Started(1)这一篇博客非常全面，虽然讲的是COMSOL4.3,但它对COMSOL5.x版本依然值得参考。

除了没有谈到怎么安装的问题，其它都非常简洁实用。其实在启动前需要一个安装步骤，它没有啥好说的，因为COMSOL跨平台做得比较好，在windows下和linux/unix下安装唯一的一点区别就是前者双击setup.exe,后者在terminal里执行./setup,如果需要权限不够的话加一个sudo就好了。

你需要的内容的框架​

1. Comsol with Matlab安装

2. Comsol with Matlab环境设置

3. 基础命令

4. API调用方法

5. 案例

• 建立随机几何模型
• 瞬态边界条件类型的改变
• 导出数据后处理
• 命令模式求解

资源清单

1. 视频

一个入门案例是中仿科技视频介绍的建模流程
了解如何在 COMSOL Desktop® 的仿真设定中综合 MATLAB® 的功能。
此外，还介绍了如何在 MATLAB® 图形用户界面中对您的 COMSOL Multiphysics® 模型进行编程控制，以便执行个案研究及定制绘图和进行数据处理。

2. 博客

• 安装

  • 百度给出的windows下安装comsol4.4

  • 中仿科技视频介绍的linux/unix下的安装COMSOL5.1

  • COMSOL5.2的安装

• 启动与导入模型
  在windows下点击comsol with MATLAB就可以启动。linux/unix下在终端使用comsol server matlab就行，如果权限不够，使用sudo comsol server matlab就可以启动。可参考天乐树的第一篇博客

• 几何建模

  • 几何建模的基本命令
    参考天乐树的第二篇博客

  • 利用matlab随机函数随机圆柱体填充到立方体的解决方案
    参考天乐树的第三篇博客

  • 利用matlab和excel生成3000个三轴椭球体，
    参考赤子桥的博客
    http://blog.sina.com.cn/s/blog_a6c971960101gwn9.html

  • 汇流条的热效应

3. 基础命令

以下命令是从COMSOL5.0的帮助文档里翻译过来的，可能有些不准确，希望大家自己去试一试。

界面函数
函数	功能
mphcd	改变工作路径至模型路径，用法 mphcd(model)
mphdoc	返回帮助档
mphload	加载一个mph文件
mphsave	保存模型文件
mphstart	Matlab中启动Comsol Server
mphversion	返回COMSOL版本号

几何函数
函数	功能
mphgeom	画几何
mphimage2geom	转换image文件为几何文件
	mphimage2geom(imagedata,level,…)
mphviewselection	高亮显示选择区域，注先标号，后类型
	mphviewselection(model,geomtag,number,entity,...)

网格函数
函数	功能
mphmesh	显示网格
mphmeshstats	显示网格统计数据

应用函数
函数	功能
mphgetadj	返回邻居
	mphgetadj(model,geomtag,returntype,adjtype,adjnumber)
mphgetcoords	返回几何坐标（注：是两个坐标系下的坐标，按列排列）
	mphgetcoords(model,geomtag,entitytype,entitynumber)
mphgetu	返回解向量，即模块的自变量
	U = mphgetu(model,...)
	[U,Udot] = mphgetu(model,...)
	type: Sol, Reacf, Adj, Fsens, Sens
mphinputmatrix	线性求解器中加入矩阵
	mphinputmatrix(model,str,soltag,soltypetag)
mphmatrix	获取模型矩阵
	str = mphmatrix(model,soltag,'Out',{'A'},...)
mphselectbox	框选几何
	mphselectbox(model,geomtag,boxcoord,entity,...)
mphselectcoords	点选几何
	mphselectcoords(model,geomtag,coord,entity,...)
mphsolinfo	获取解对象信息
mphsolutioninfo	获取求解对象信息
mphstate	获取动态系统的状态-空间矩阵
mphxmeshinfo	抽取延伸网格信息

后处理函数
函数	功能
mpheval	计算节点表达式值
	pd = mpheval_r(model,{e1,...,en},...)
mphevalglobalmatrix	计算全局矩阵变量
mphevalpoint	在几何节点上计算表达式值
mphglobal	计算全局量
mphint2	表达式积分运算
mphinterp	在任意点或数据集上计算表达式值
mphmax	表达式最大值
mphmean	表达式平均值
mphmin	表达式最小值
mphparticle	在颗粒迹线上计算表达式值
mphplot	绘制解
mphtable	获取表数据

模型信息及导航
函数	功能
mphgetproperties	获取模型属性
mphgetexpressions	获取模型变量和参数
mphgetselection	获取模型选区信息
mphmodel	返回模型对象
mphmodellibrary	GUI查看模型库
mphnavigator	GUI查看模型对象
mphsearch	GUI搜索模型对象表达式
mphshowerrors	显示模型对象的错误或警告信息

（未完待续）