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LiveLink™forMATLAB®

融合 COMSOL Multiphysics®仿真与 MATLAB®编程功能

LiveLink™forMATLAB®实现了 COMSOL Multiphysics®与 MATLAB®的无缝集成，让用户能够充分利用 MATLAB®环境中的编程功能，极大地拓展建模仿真能力。通过 MATLAB®与 COMSOL Multiphysics®之间的这一双向接口，用户可以将 MATLAB®用作脚本界面，灵活地构建和求解 COMSOL Multiphysics®模型。或者，也可以在 COMSOL Desktop®和 COMSOL®仿真 App 中直接调用 MATLAB®函数。无论是在数据准备、模型操作还是结果后处理阶段，本模块都能充分发挥 MATLAB®及其工具箱的全部功能，实现更高效、更智能的仿真工作流程。

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COMSOL Multiphysics 用户界面，“图形”窗口中显示保温瓶模型，下面是 MATLAB 用户界面。

LiveLink™forMATLAB®的功能概览

LiveLink™forMATLAB®提供了一套完整的工具，旨在实现 COMSOL Multiphysics®与 MATLAB®的深度融合，帮助用户充分释放两者协同工作带来的强大优势。

for MATLAB®，用户可以直接在 MATLAB® 中运行多物理场仿真，涵盖从几何建模、网格离散到结果后处理的完整流程。" data-cm-alt="MATLAB 用户界面，其中显示模型的几何、网格和温度结果。" data-cm-webp="true"> MATLAB 用户界面的特写视图，其中显示模型的网格、几何和结果。

从 MATLAB®运行多物理场仿真

LiveLink™forMATLAB®提供了一系列可从 MATLAB®发送至 COMSOL Multiphysics®的 MATLAB®脚本语言命令，用于在 COMSOL Multiphysics®中启动仿真，不仅可以实现建模步骤的自动化，还可以将 COMSOL Multiphysics®模型与 MATLAB®的计算过程进行集成。LiveLink™forMATLAB®采用 COMSOL 应用程序编程接口（API），其中包含从零开始构建模型或更新现有模型设置所需的全部函数与方法。

借助与 MATLAB®环境紧密集成的 API，用户可以在 MATLAB®中对 COMSOL Multiphysics®建模的各个方面进行控制。LiveLink™forMATLAB®支持用户执行几何与网格操作、更改物理场设置、运行参数化研究、控制求解器以及对结果进行后处理。仿真结果可提取为数值数据，并以 MATLAB®图形进行展示。

for MATLAB® 提供的 Model Navigator 和 Model Search 实用工具有助于从 MATLAB® 查找和访问 COMSOL® 数据。

" data-cm-alt="Model Navigator 和 Model Search 窗口，最下面是 MATLAB 用户界面。" data-cm-webp="true"> MATLAB 用户界面中 Model Navigator 和 Model Search 窗口的特写视图。

用于从 MATLAB®管理模型的实用工具

用户可以通过 MATLAB®中的命令行访问所有 COMSOL®模型设置。为帮助用户快速熟悉模型的数据结构及各项设置，LiveLink™forMATLAB®提供了两款强大的模型内容浏览与搜索工具：Model Navigator和Model Search。

Model Navigator以模型树的形式直观地展示模型结构的概览，并同步显示模型各部分对应的设置以及可执行的命令。借助该工具，用户可以方便地提取用于设置和查找模型属性的命令，以便在自定义脚本中使用。

Model Search工具允许用户直接在 MATLAB®界面中搜索 COMSOL Multiphysics®模型，以便快速查找模型中使用的表达式和变量，其中还提供了多种过滤器和搜索设置，以缩小搜索范围，提高查找效率。

此外，用户还可以同时在 MATLAB®和 COMSOL Desktop®中访问模型，根据当前任务灵活选用最合适的工作流程。例如，某些任务通过命令行和脚本执行更为高效，而另一些任务则通过 COMSOL Multiphysics®用户界面操作更为便捷。

两个支架网格的特写视图，最下面是 MATLAB 用户界面。

在 MATLAB®中管理和创建几何模型与网格

通过在 MATLAB®中运行 COMSOL Multiphysics®，用户在处理几何模型与网格时可以获得极大的灵活性。借助 MATLAB®程序及其命令行界面，可以实现以下操作：

  • 基于 MATLAB®中的输入生成几何对象
  • 高效导入/导出多种行业主流格式的 CAD 模型1
  • 基于导入的 CAD 模型运行仿真
  • 创建、导入及导出 STL、3MF 和 PLY 文件格式的表面数据
  • 在 MATLAB®图形中绘制几何对象
  • 获取点、边、表面和域的几何信息，例如邻接关系、曲率、距离等
  • 将图像转换为二维几何
  • 生成网格
  • 在 MATLAB®图形中绘制网格
  • 获取网格信息，例如网格统计数据和其他网格数据
  • 导入和导出网格数据
for MATLAB®，用户可以在模型中导入 MATLAB® 函数，并在仿真过程中调用。在这个保温瓶仿真示例模型中，通过函数定义了与温度相关的材料属性和热通量。" data-cm-alt="COMSOL Multiphysics 用户界面，显示了“模型开发器”，其中突出显示 MATLAB 节点，并显示其对应的“设置”窗口；“图形”窗口中显示保温瓶模型。" data-cm-webp="true"> “模型开发器”的特写视图，其中突出显示 MATLAB 节点；“图形”窗口中显示保温瓶模型。

在 COMSOL Desktop®中调用 MATLAB®函数

LiveLink™forMATLAB®可在运行 COMSOL Multiphysics®的同时建立与 MATLAB®的直接连接。用户无需离开 COMSOL Multiphysics®用户界面，即可直接调用 MATLAB®函数，用于定义材料属性、边界条件等。这些函数能够在模型求解过程中实时进行计算。此外，COMSOL 仿真 App 也支持对 MATLAB®函数的调用；在 App 运行过程中，一旦调用相关函数，系统将自动启动 MATLAB®并执行计算。

COMSOL Multiphysics 中的“模型开发器”的特写视图，下面是 MATLAB 用户界面。

与现有 MATLAB®程序集成

对于 MATLAB®用户而言，将 COMSOL Multiphysics®仿真集成到现有代码库中变得轻而易举。在 COMSOL Multiphysics®用户界面中构建的模型，可以保存为 M 文件，其中包含调用 COMSOL®API 的 MATLAB®语法语句，以运行 COMSOL Multiphysics®的各项功能。这不仅为自动生成 COMSOL®建模代码提供了一种高效便捷的方式，也为进一步将其集成到 MATLAB®程序奠定了基础。

借助自动代码生成工具，用户可以快速学习 LiveLink™forMATLAB®中面向 MATLAB®的 COMSOL®API。这些 API 设计直观、结构清晰，易于上手，其操作流程与在 COMSOL Multiphysics®用户界面中使用“模型开发器”进行建模的步骤高度一致。

基于 MATLAB®工具箱或自定义代码的现有代码，可与 COMSOL Multiphysics®仿真轻松集成。用户甚至可以在使用 MATLAB®创建的用户界面中调用 COMSOL Multiphysics®，利用 MATLAB®进行数据准备和后处理，并借助 COMSOL Multiphysics®进行结构、流体、电磁及其他物理场或多物理场仿真。随后，可以灵活组合通过 MATLAB®、COMSOL Multiphysics®乃至其他工具创建的程序和模型，共同执行复杂的仿真任务。

for MATLAB® 在 MATLAB® 中绘制 COMSOL Multiphysics® 的仿真结果。" data-cm-alt="显示支架的边界载荷和应力的两个窗口，最下面是 MATLAB 用户界面。" data-cm-webp="true"> 两个支架结果图的特写视图，最下面是 MATLAB 用户界面。

在 MATLAB®中生成绘图 &
从 COMSOL Multiphysics®提取数据

所有 COMSOL Multiphysics®绘图均可在 MATLAB®中完美重现。各类绘图类型都可以作为常规 MATLAB®图形生成，并能像其他 MATLAB®图形一样进行保存、导出及后处理。

通过 MATLAB®程序，用户可以在模型的局部若干点或更大范围内（例如沿边、在表面上或体内），对 COMSOL Multiphysics®中的表达式进行求值。除了获取原始解数据外，用户还可以提取经任意表达式处理后的数据，包括最大值、最小值、平均值和积分值等。

COMSOL Multiphysics®的单位处理功能适用于所有提取的数据类型，这意味着用户可以在自定义程序中直接利用该功能进行单位换算。

用户可以提取 COMSOL Multiphysics®仿真中的任意数值数据并赋值给 MATLAB®变量，以便进一步分析。此外，还可提取与网格和形函数数据直接相关的底层信息，以及灵敏度、时间和空间导数等数据。

  1. 需要以下附加产品之一：CAD 导入模块、设计模块、LiveLink™forSOLIDWORKS®、LiveLink™forInventor®、LiveLink™forSolid Edge®、LiveLink™forAutoCAD®或 LiveLink™forRevit®

MATLAB 是 The MathWorks, Inc. 的注册商标。所有其他商标均为其各自所有者的财产。相关商标所有者的列表请参见商标页面。COMSOL AB 及其子公司和产品不与上述商标所有者相关联，亦不由其担保、赞助或支持。

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