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Comsol, spécialiste du multi-physiques

Industrie et  Technologies
Je viens de participer à la conférence des utilisateurs de Comsol. L'occasion de mieux appréhender l'approche multi-physiques de cet éditeur présent depuis quatre ans en France.


Comsol est une société d'origine suédoise fondée en 1986 qui a été à l'origine du code de calcul FemLab, devenu Comsol Multiphysics en septembre 2005. Forte de 140 employés répartis dans une quinzaine d'agences dans le monde, elle a réalisé un chiffre d'affaires de l'ordre de 20 millions de dollars en 2005 en croissance de 60%. Elle est présente en France depuis 2002.

« Notre spécificité est de proposer des solutions performantes, flexibles, capables de traiter des problèmes multi-physiques, et qui restent toutefois simples d'emploi. Pour décrire ces problèmes, nous utilisons les équations aux dérivées partielles (EDP). Notre logiciel traduit n'importe quel système d'EDP couplées en une forme adéquate pour son analyse numérique et le résout en utilisant la méthode des éléments finis, associée à des solveurs à la pointe de la technologie », explique Jean-Marc Petit, responsable application chez Comsol France.



La nouvelle interface utilisateur lors de l'étude du profil de concentration
dans la tubulure d'un empilement d'une pile à combustible

De fait, la résolution d'un problème multi-physiques devient simple avec ces outils. Les différentes physiques (mécanique des structures ; acoustique ; transfert de chaleur ; électromagnétisme ; chimie ; hyperfréquences ; Mems...) sont disponibles dans le navigateur de modèles. Il suffit de sélectionner un nombre arbitraire d'équations pour construire le modèle multi-physiques ou bien de choisir une application multi-physiques prédéfinie (interaction fluide/structure ; machines rotatives ; chauffage par induction ; flux électro-osmotique ; transfert de chaleur turbulent...).

Ce modèle est appliqué à une géométrie que l'on dessine dans le logiciel ou que l'on récupère via des interfaces directes avec les principaux outils de CAO (Catia, Inventor, NX, Pro/Engineer, Solid Edge, SolidWorks) ou via des interfaces standard (DXF, IGES, SAT, STEP, STL, VDA-FS, VRML...). Comsol Multiphysics gère les assemblages de multiples pièces et traite les contacts entre pièces en 3D, par exemple la friction de Coulomb. Il est aussi possible de récupérer des modèles issus de MatLab et Simulink.

Une bibliothèque de matériaux comportant plus de 1 400 matériaux et 15 000 propriétés est disponible. Elle inclut l'import de fichiers issus de la base de données MatWeb, soit plus de 59 000 matériaux, des polymères aux céramiques, en passant par les métaux et les semi-conducteurs.

Une fois le modèle totalement défini par l'utilisateur, le logiciel assure automatiquement le maillage, qui demeure interactif, et le choix du solveur le plus approprié pour la résolution, en fonction de la complexité des couplages. Ainsi, la dernière version 3.3 de Comsol Multiphysics intègre le solveur parallèle Pardiso, très puissant pour la résolution de modèles de grande taille, en électromagnétisme par exemple. Au cours de la résolution, l'utilisateur suit en direct la convergence vers la solution de chaque variable inconnue. Notons que les modules mécanique des structures et Mems gèrent les contacts multi-physiques : déformation et transfert de chaleur ou de flux électromagnétique par exemple.



Caractérisation à différentes fréquences d'un inducteur de puissance

Pour les spécialistes, tous les outils de modélisation de Comsol Multiphysics sont disponibles au travers de l'environnement de programmation Comsol Script. Plus de 600 commandes, dans un format compatible avec MatLab, sont ainsi accessibles. Des modules optionnels (Optimization Lab, Reaction Engineering Lab et Signals & Systems Lab) proposent des solutions à des problématiques données grâce à des ensembles complets de commandes, définies et adaptables à vos propres applications dans des fichiers textes au format.m. Ces modules sont bien entendus totalement intégrables avec Comsol Multiphysics.

Les produits Comsol fonctionnent sous Windows NT4.0/2000/XP, sous Linux, sous Mac OS X, ainsi que sur stations Solaris et HP-UX. La version 64-bit est disponible sous Linux, sous UNIX et sous Windows XP Professional x64. Configuration minimale du système : processeur Pentium III, 256 Mo de RAM (512 Mo recommandés) et une carte graphique OpenGL compatible (32Mo minimum).
Le tarif d'une licence monoposte de Comsol Multiphysics est de 7 995€ et de 995€ pour Comsol Script. La licence est perpétuelle et inclut 12 mois d'accès au support technique personnalisé ainsi qu'aux mises à jour.

Une solution qui m'a paru simple à mettre en Å“uvre et qui, aux dires des utilisateurs que j'ai pu rencontrer, donne des résultats très proches des phénomènes multi-physiques étudiés.

A la semaine prochaine.

Pour en savoir plus : http://www.comsol.fr

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies et l'Usine Nouvelle, suit depuis plus de 25 ans l'informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM...). Il a été à l'origine de la lettre bimensuelle Systèmes d'Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire, dont il est maintenant le rédacteur en chef.




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