این روزها یکی از نرم‌افزارهای محبوب در زمینه مدل‌سازی و شبیه‌سازی، نرم‌افزار کامسول است. به کمک کامسول افراد این امکان را داشته تا دست به طراحی سیستمی بزنند که در آن با اعمال پتانسیل الکتریکی به دو سر یک ماده رسانا، می‌توان موجب حرارت جسم شد و به صورت همزمان مقادیر انبساط حرارتی ناشی از افزایش دما را محاسبه کرد و تنش‌های مکانیکی ایجاد شده بر اثر این انبساط حرارتی در جسم موردنظر را مشاهده نمود. در واقع شما به کمک این نرم‌افزار قادر به نمایش محاسبات مرتبط به فیزیک الکتریسیته، ترمودینامیک و مکانیک و اثربخشی آن­ها بر یکدیگر خواهید بود. اگر شما نیز دوست دارید بیشتر در مورد نرم‌افزار کامسول، کاربرد آن و همچنین آموزش کامسول بدانید قطعاً این مطلب می‌تواند به شما کمک زیادی کند، با ما همراه باشید.

نرم­ افزار کامسول چیست؟

نرم‌افزار کامسول، نرم‌افزاری قدرتمند در زمینه شبیه‌سازی بسیاری از پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی است که با تکیه بر روش حل عددی المان محدود، این امکان را به افراد خواهد داد تا معادلات دیفرانسیلی را حل نموده و به کمک ماژول‌های درون برنامه، خیلی از فرآیندهای موجود در طبیعت را شبیه‌سازی کنند. امروزه در بسیاری از دانشگاه‌ها و شرکت‌های معتبر دنیا این نرم‌افزار به منظور انجام پروژه‌های صنعتی و تحقیقاتی به کار برده می‌شود. از این رو طبیعی است که آموزش کامسول نیز روزبه‌روز در کل دنیا اهمیت بیشتری پیدا کند. قبل از اینکه به سراغ ادامه مقاله برویم مایلم مجموعه آموزش کامسول فرادرس را به شما معرفی کنم؛ برای دریافت این آموزش روی لینک زیر کلیک کنید:

• مجموعه آموزش کامسول (Comsol Multiphysics) — کلیک کنید

مروری بر تاریخچه نرم­ افزار کامسول

اسوانت لیت مارک در سال 1986 در حالی که دانشجوی دکترا در زمینه آنالیز عددی و علوم کامپیوتری در موسسه سلطنتی فناوری استکهلم سوئد بود همراه با یکی از هم‌دانشگاهیان خود به نام فرهاد سعیدی که فردی ایرانی بود، دریافت و انجام سفارشات برنامه‌نویسی را آغاز نمودند. این دو بعد از گذشت مدتی در زمینه آنالیز عددی، شرکت خود را تأسیس نموده و به بازاریابی و فروش تولیدات خود مشغول شدند. نقطه عطف داستان زندگی این دو، عقد قرارداد با شرکت آمریکایی MathWorks (شرکت صاحب امتیاز نرم‌افزار متلب) بود.

بعد از اتمام همکاری اسوانت و سعیدی با این شرکت، این دو تصمیم گرفته که سود حاصل از قراردادهای پیشین خود را در زمینه توسعه محصول نرم‌افزاری تحت عنوان FEMLAB سرمایه‌گذاری نمایند. این نرم‌افزار خیلی زود با موفقیت روبه‌رو شد و در بین نرم‌افزارهای حل عددی به جایگاهی بسیار عالی رسید. نام این نرم‌افزار از سال 2005 به COMSOL Multiphysics تغییر یافت. امروزه دفتر اصلی این شرکت در استکهلم سوئد قرار داشته و نمایندگی فروش و توسعه آن نیز در کشورهایی چون آمریکا و هند دایر است.

محیط نرم ­افزار کامسول

یکی از برجسته‌ترین قابلیت‌های نرم‌افزار کامسول، چند فیزیکی بودن آن است. به واسطه این ویژگی این نرم‌افزار به افراد این امکان را داده تا در محیطی کاری، پدیده‌های مختلف را با هم بررسی کرده و آن­‌ها را به هم لینک دهد. علاوه بر آن، در کامسول کلیه مراحل سه‌گانه شبیه‌سازی اعم از پیش پردازش، پردازش و پس پردازش در محیط نرم‌افزار صورت گرفته و این موضوع نیاز شما به یک نرم‌افزار جانبی را به طور کامل از بین خواهد برد. البته در صورت نیاز امکان ارتباط همزمان این نرم‌افزار با دیگر نرم‌افزارها از قبیل متلب، اتوکد، اکسل، اینونتر و… وجود خواهد داشت. تمامی این موارد دست به دست هم داده تا نرم‌افزار کنسول یک نرم افزار با محیطی بسیار ایدئال و کاربرپسند به شمار آید.

 

آشنایی با قابلیت ­های نرم ­افزار کامسول

این نرم ­افزار دارای قابلیت­ های متعددی است که در ادامه به برخی از موارد کلیدی و مهم اشاره خواهیم نمود:

1. به کمک این نرم­ افزار می­توان انواع پروژه ­های مهندسی برق، علوم زمین، فیزیک، شیمی، نجوم، مکانیک و کوانتوم را طراحی و شبیه ­سازی نمود.
2. کامسول شرایط حل معادلات دیفرانسیل سیستم های غیرخطی را توسط مشتق­ های جزئی روش المان محدود در فضاهای یک، دو و سه بعدی را فراهم می­کند.
3. در حضور میدان ­های الکترومغناطیسی، دینامیک سیالات، دینامیک گاز و کشش در این نرم­ افزار امکان شبیه ­سازی وجود دارد.
4. می­توان با کامسول، پدیده ­های مختلف فیزیکی، الکتریکی، شیمیایی و سیالاتی را مدل­سازی و شبیه­ سازی کرد.
5. می­تواند با نرم ­افزارهای مهندسی دیگر از جمله متلب، اینونتر، سالیدورکس، اکسل و… تعامل داشته باشد.
6. از کتابخانه مواد و اطلاعاتی کامل از خواص مواد برخوردار است.
7. برای مدل­ سازی و شبیه ­سازی هر چه آسان­تر پدیده ­های مختلف طبیعیت از ماژول ­های مختلفی بهره­مند است.

فواید نرم­ افزار کامسول

1. در این نرم ­افزار می­توان شبیه­ سازی را در قالب برنامه­ ها با افرادی که در زمینه تجزیه و تحلیل عددی تخصص نداشته به اشتراک گذاشت.
2. از محیط کاری ساده، کاربردی و کاربرپسند برخوردار است.
3. در این نرم­ افزار طراحی با سرعت بالاتری قابل انجام می­باشد.
4. برای تمامی ترکیبات فیزیکی همراه، بستری واحد محسوب می­شود.
5. می­توان به کمک کامسول، برای استفاده تمامی افراد سازمان، برنامه­ های شبیه­ سازی آسان تولید نمود.

ویژگی ­های نرم ­افزار کامسول

1. برخورداری از الگوریتم ­هایی با عملکردی بالا و الگوریتم­ های عددی
2. نرم­ افزاری حل کننده پیشرفته برای حل سریع و دقیق مشکلات پیچیده
3. دارای تعداد زیادی ابزار و امکان پردازش جدید بعد از پردازش قبلی
4. بهره ­مندی از ابزارهای توسعه و استقرار برنامه­ ها

 

تفاوت نرم­ افزار کامسول و متلب

خیلی از افراد در انتخاب نرم‌افزار متلب و کامسول دچار تردید خواهند شد. در این زمینه بررسی تفاوت‌های این دو کمک می‌کند تا راحت‌تر بتوان گزینه مناسب را از بین این دو برای یادگیری و استفاده انتخاب نمود. کامسول نرم‌افزاری کاربردی است که از سویی محققین و دانشجویان در زمینه مخابرات میدان و نوری و فیزیک استفاده می‌شود. کامسول نیز همچون متلب، مسائل مختلف را شبیه‌سازی نموده و در این زمینه قابلیت‌های گسترده‌ای را داراست. اما موردی که باعث شده انجام پروژه با کامسول نسبت به متلب، حرفه‌ای تر و بهتر باشد این است که در کامسول نیاز به کد نویسی به حداقل رسیده و شما این امکان را خواهید داشت تا پروژه‌های مهندسی و علمی را در محیطی گرافیکی شبیه سازی کنید. برای همین کار با کامسول بسیار راحت‌تر از متلب خواهد بود.

• آموزش کامسول – تحلیل مسائل مکانیک سیالات و جامدات با COMSOL
• مجموعه آموزش نرم افزار متلب (MATLAB)

کاربرد نرم ­افزار کامسول در صنعت پزشکی

نرم ­افزار کامسول در زمینه­ های مختلفی کاربرد دارد. این نرم ­افزار ضمن استفاده در مباحث مرتبط به مخابرات در صنعت پزشکی نیز بسیار کاربردی می­باشد. از موارد استفاده از کامسول در صنعت پزشکی می­توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. در ذخیره­ سازی واکسن
2. در تهیه استنت ­های آزادکننده دارو
3. در درمان پیرچشمی
4. در فناوری فرسایش
5. در آنالیز خون­شناسی
6. در جداسازی سلولی
7. و…

دلایل اهمیت آموزش کامسول

تا به این جا با مزایا، ویژگی ­ها و قابلیت­ های متعدد این نرم­ افزار کاربردی آشنا شدیم. در ادامه با هم 10 دلیل اهمیت آموزش کامسول را موردبررسی قرار خواهیم داد، با ما همراه باشید:

1. در کامسول فیزیک­ های متعددی وجود دارد

وجود ماژول­ ها و فیزیک ­های متعدد برای شبیه ­سازی بسیاری از مسائل مهندسی از مهم­ترین دلایلی است که اهمیت یادگیری این نرم­ افزار را بیشتر خواهد نمود. فیزیک مدل­سازی جریان سیال، انتقال حرارت، جریان الکتریکی، آکوستیک، شیمی، پلاسما، اپتیک و… از فیزیک­ های موجود در کامسول هستند. البته گفتنی است که هر یک از این فیزیک ­ها از چندین بخش مختلف تشکیل شده­اند.

2. در نرم افزار کامسول می­توان فیزیک ­­های موجود را کوپل کرد

در این نرم­ افزار می­توان به صورت همزمان از چندین فیزیک بهره برد یا در واقع چندین فیزیک را کوپل کرد. برای نمونه با آموزش کامسول شما به خوبی این امکان را داشته تا تاثیر میدان الکتریکی را بر روی ذرات دی الکتریک غوطه‌­ور در بستر یک سیال و افزایش دما در این مجموعه را موردبررسی قرار داد.

3. کامسول دارای محیط طراحی بسیار قدرتمندی است

این نرم­ افزار از محیط طراحی بسیار کاربردی و قوی برخوردار است. برای همین می توان به راحتی در آن طراحی بسیاری از هندسه­ ها را انجام داد. البته در این نرم ­افزار این امکان برای شما وجود خواهد داشت که از هندسه­ هایی که در دیگر نرم­ افزارهای طراحی مانند SOLIDWORKS  و CATIA طراحی شده­ اند نیز بهره برد.

4. از شبکه ­بندی هوشمند برخوردار می­باشد

از دیگر دلایل اهمیت آموزش کامسول، شبکه­ بندی اتوماتیک و هوشمند آن است. این موضوع سبب شده در این برنامه بیشتر اوقات از شبکه ­بندی دستی معاف باشید. این نرم ­افزار قادر است بسته به فیزیک ­های انتخابی به طور خودکار در دامنه حل، شبکه مناسبی را ایجاد نماید. برای نمونه در صورت انتخاب فیزیک جریان سیال در نواحی حاوی جریان، از شبکه لایه مرزی بهره گرفته می­شود.

 

5. در کامسول می­توان معادلات دلخواه خود را اضافه کرد

در صورتی که فیزیکی برای مسئله موردنظر شما در کامسول وجود نداشته باشد شما این امکان را داشته تا معادلات مرتبط به مسئله خود را به نرم ­افزار افزوده و به کمک فیزیک حل معادلات دیفرانسیل آن­ها را حل کنید. هر چند که فیزیک­ های درون کامسول قادر به پوشش­ دهی کلیه زمینه ­ها هستند اما با این حال این قابلیت نیز برای اطمینان هر چه بیشتر افزوده شده است.

6. امکان حل چندگانه در کامسول فراهم است

شما می­توانید در کامسول، از نتایج یک حل برای ورودی دیگر حل ­ها کمک بگیرید. برای مثال بعد از حل یک مسئله جریان سیال به صورت پایا، می­توان نتایج آن را تحت عنوان یک حل اولیه در یک حل ناپایا به کار برد. یا اینکه اقدام به بررسی اثرات یک میدان الکتریکی ثابت بر روی حرکت ذرات غوطه­‌ور در بستر یک سیال نمود. در چنین شرایطی میدان الکتریکی و جریان سیال به طور پایا مدل شده و امکان استفاده از آن­ها برای مدل ­سازی حرکت ذرات در یک حل ناپایا وجود خواهد داشت.

7. با کامسول می­توان از حل پارامتری بهره برد

از دیگر ویژگی­ هایی که سبب شده آموزش کامسول از اهمیت ویژه ­ای برخوردار باشد حل پارامتری است. در بیشتر مقالات و مطالعات بایستی اثرات یک یا چند پارامتر مختلف، از جمله سرعت ورودی، دمای دیواره، تعداد شبکه و.. را بر روی نتایج بررسی نمود. کامسول این امکان را فراهم نموده تا پارامترهای موردنیاز خود را تعریف کرده و به کمک حل پارامتری، اثر پارامترهای تعریف شده بر روی نتایج را یکباره کسب کرد و در واقع به کمک این قابلیت نیاز به حل تک به تک و جداگانه نخواهد بود.

8. کامسول از ماژول بهینه­ سازی برخوردار است

این روزها بسیاری از مطالعات با هدف بهینه ­سازی انجام خواهند شد. در کامسول نیز به این منظور، ماژول بهینه ­سازی طراحی شده است. برای نمونه به کمک ماژول بهینه ­سازی می­توان بهترین ابعاد یک میکرو کانال را برای این که یک گونه طی حرکت خود با غلظتی مشخص در این میکروکانال دارای کمترین پراکندگی باشد را به دست آورد.

9. نرم­ افزار کامسول دارای ماژول تعامل سازه سیال است

با ماژول تعامل سازه سیال کامسول (FSI) بسیار راحت­‌تر از دیگر نرم ­افزارها می­توان کار کرد. مثلاً جهت مدل­سازی یک مسئله FSI در Fluent شما بایستی اول از همه در نرم­ افزاری دیگر مانند GAMBIT  هندسه و شبکه موردنظر خود را به وجود آورده و بعد آن­ها را داخل Fluent فراخوانی کنید و در نهایت با استفاده از UDF مناسب اقدام به حل نمایید. حال آن که در کامسول شما به استفاده از UDF یا هیچ نرم ­افزار دیگری نیاز نخواهید داشت.

10. کامسول مدام آپدیت می­شود

یکی دیگر از مواردی که باعث شده افراد به دنبال آموزش کامسول باشند به روزرسانی فوق­العاده این برنامه است. این برنامه مرتب در دوره ­های کوتاه، بروزرسانی شده و به واسطه برخورداری از پشتیبانی قوی، مدام در ورژن­ های جدید مشکلات قدیمی مطرح شده از سوی کاربران در آن حل خواهد شد. از سویی دیگر در هر ورژن، ویژگی­ ها و ماژول ­های جدیدتری به این نرم­ افزار افزوده می­شود.

اهمیت دوره آموزش کامسول

همانطور که گفتیم نرم ­افزار کامسول، نرم­ افزاری کاربردی برای انواع شبیه ­سازی فیزیکی محسوب می­شود. در این برنامه می­توان به کمک توانایی­ های فنی آن، بهترین پدیده­ های فیزیکی را شبیه ­سازی نمود. این برنامه همچنین دارای محیط کاربری ساده و کاربرپسندی است و این موضوع باعث شده که در بسیاری از شرکت­ ها و توسط بسیاری از مهندسین حرفه­ ای، به عنوان نرم ­افزاری حرفه ­ای مورداستفاده قرار گیرد.

یادگیری این نرم ­افزار می­تواند شانس افرادی که در زمینه­ مدل ­سازی و شبیه ­سازی فعالیت دارند را برای دستیابی به موقعیت شغلی بهتر و نیز انجام پروژه ­های حرفه‌ای‌­تر بیشتر خواهد نمود. یک دوره آموزشی خوب، می­تواند به افراد کمک کند تا هر چه زودتر کار با این نرم­ افزار را فرا گیرند. از طرفی در صورت بهره ­مندی از یک دوره منسجم و باکیفیت افراد بدون سردرگمی قادر هستند بهترین آموزش ­ها را دریافت نموده و کلیدی­ترین و جزئی­‌ترین موارد را نیز در مورد این نرم ­افزار یاد بگیرند. از این رو به جرأت می­توان گفت در زمینه یادگیری نرم­ افزار کامسول، یک دوره آموزشی کامل و جامع می­تواند بهترین و سریع­ترین راه به شمار آید.

کلام آخر در مورد آموزش کامسول

در این مطلب سعی شد تمامی آن چه که باید در مورد نرم ­افزار کامسول و نیز آموزش کامسول بدانید در اختیار شما عزیزان قرار داده شود. در پایان مایلم آموزش کامسول فرادرس را به شما معرفی کنم؛ برای دریافت این آموزش روی لینک زیر کلیک کنید:

• آموزش کامسول – مباحث منتخب COMSOL — کلیک کنید