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LiveLink™ for MATLAB® 简介

L i v e L i n k ™ f o r M A T L A B ® 简介 © 2009–2018 COMSOL 版权所有受 cn.comsol.com/patents 中列出的专利和美国专利 7,519,518、 7,596,474、 7,623,991、 8,457,932、 8,954,302、 9,098,106、 9,146,652、 9,323,503、 9,372,673 和 9,454,625 的保护。专利申请中。本文档和本文所述的程序根据 COMSOL 软件许可协议 (cn.comsol.com/comsol-license-agreement) 提供，且仅能按照许可协议的条款进行使用和复制。 COMSOL、 COMSOL 徽标、 COMSOL Multiphysics、 COMSOL Desktop、 COMSOL Server 和 LiveLink 为 COMSOL AB 公司的注册商标或商标。Matlab 是公司的注册商标。所有其他商标均为其各自所有者的财产， 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。相关商标所有者的列表请参见 cn.comsol.com/trademarks。版本：COMSOL 5.3a 联系信息请访问 “联系 COMSOL”页面 cn.comsol.com/contact，以提交一般查询、联系技术支持或搜索我们的联系地址及号码。您还可以访问全球销售办事处页面 cn.comsol.com/contact/offices，以获取地址和联系信息。如需联系技术支持，可访问 COMSOL Access 页面并填写在线申请表，位于： cn.comsol.com/support/case 页面。其他有用的链接还包括： • 技术支持中心：cn.comsol.com/support • 产品下载：cn.comsol.com/product-download • 产品更新：cn.comsol.com/support/updates • COMSOL 博客：cn.comsol.com/blogs • 用户论坛：cn.comsol.com/community • 活动：cn.comsol.com/events • COMSOL 视频中心：cn.comsol.com/video • 技术支持知识库：cn.comsol.com/support/knowledgebase 文档编号：CM020010

目录简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 启动 COMSOL with MATLAB® . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 详细示例：母线板 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 与 COMSOL Desktop® 共享 App . . . . . . . . . . . . . . . . 26 在 MATLAB® 命令行提取结果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 通过 MATLAB® 脚本自动建模 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 使用外部 MATLAB® 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 | 3

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简介 LiveLink™ for MATLAB® 将 COMSOL Multiphysics® 与 MATLAB 脚本环境联系起来，您可以实现： • 通过脚本设置模型。 LiveLink™ for MATLAB® 包含 COMSOL® API，提供从零开始实现建模的所有函数和方法。对于在 COMSOL Desktop® 中的每一步操作，在 MATLAB 中都有对应的命令。它们一般是基于 Java® 简化的语法，但是并不要求您具有 Java 知识背景。 • 在模型设置中使用 MATLAB 函数。通过 LiveLink™ 可以使用 MATLAB 函数来设置模型的属性。例如，在求解过程中定义 MATLAB 脚本函数计算得到材料属性或边界条件等。 • 在 COMSOL Desktop 和 MATLAB 之间进行交互式建模。在 MATLAB 提示框中执行的每一步修改都会即时地在 COMSOL Desktop 得到更新。 • 通过 MATLAB 控制语句调节程序流程。通过 API 语法与 MATLAB 的控制语句相结合，可以控制模型的实际使用参数。例如，通过 for 或 while 语句执行嵌套的循环，通过 if 或 switch 语句进行条件式建模，或者使用 try 和 catch 来处理异常等。 • 在 MATLAB 中分析结果。API 包裹函数可以让您在命令行中更轻松地提取数据，可以在节点或任意位置访问结果，还可以获取延展网格的底层信息，例如有限元网格坐标，以及单元和节点之间的连接信息等。提取出的数据可以作为 MATLAB 函数使用的 MATLAB 变量。 • 创建定制模型接口。使用 MATLAB GUIDE 工具箱或 App 设计器功能可以创建用户定义的图形化接口连接 COMSOL 模型，使得模型可以通过开放特定设置和参数的自定义图形化用户接口，与其他使用者分享模型。 • LiveLink™ for MATLAB® 能与 COMSOL Server™ 以及 COMSOL Multiphysics Server 相连。这意味着利用 COMSOL 功能的 MATLAB 脚本和 GUI 可分发到对 COMSOL Server™ 具有访问权的任何用户并供他们使用。本指南中的案例将引导大家了解设置 COMSOL 模型的流程，并解释如何在 MATLAB 脚本环境中使用 COMSOL Multiphysics。 | 5

启动 COMSOL with MATLAB® 在 Windows® 上启动在桌面上双击 COMSOL with MATLAB 图标，启动 COMSOL Multiphysics with MATLAB。 MATLAB 的桌面环境将与 COMSOL Multiphysics Server 同时打开，后者以命令窗口的形式显示在背景中。在 Mac OS X 上启动前往 Applications>COMSOL 5.3a>COMSOL 5.3a with MATLAB。在 Linux® 上打开打开一个终端提示窗口，在其中执行 comsol 命令，它一般位于 COMSOL 安装目录的 bin 文件夹中： comsol mphserver matlab COMSOL 客户端服务器连接 LiveLink™ for MATLAB® 基于 COMSOL 客户端 / 服务器架构，提供 COMSOL 和 MATLAB 之间的接口。在 MATLAB 中运行一个 COMSOL 瘦客户端，通过 MATLAB Java 接口来访问 COMSOL API，其中模型信息储存在 COMSOL Multiphysics Server 的模型对象中。这个瘦客户端与 COMSOL 6 |

Multiphysics Server 通讯，使得您可以在 MATLAB 提示窗口中生成、修改和求解 COMSOL 模型对象。当启动 COMSOL with MATLAB 时，同时打开了 COMSOL Multiphysics Server 和 MATLAB 桌面。当第一次启动 COMSOL Multiphysics Server 时，需要键入一个用户名和密码。当这些信息输入以后，就建立了客户端 / 服务器通讯，而且这些信息将被保存到用户首选项中，在以后的使用中就不再需要用户重新输入。 COMSOL Multiphysics Server 和 MATLAB 桌面在同一台计算机中运行，如果需要更多内存的计算资源，您可以连接到远程 COMSOL Multiphysics Server，但是这种解决方案需要网络浮动许可证。注意，当运行 COMSOL Multiphysics with MATLAB 时， COMSOL Desktop 不必启动。不过，您可以将 COMSOL Desktop 连到 COMSOL Multiphysics Server 并导入模型供服务器使用。这种操作方法可以同时更新 MATLAB 提示窗口和 COMSOL Desktop 中的模型。详情请参阅与 COMSOL Desktop® 共享 App。 | 7

详细示例：母线板本例可帮助您熟悉 COMSOL 模型对象，以及 COMSOL API 语法。本节中将学习如何： • 创建几何 • 设置网格和应用物理属性 • 求解问题 • 生成分析结果 • 在 MATLAB 脚本接口和 COMSOL Desktop 之间交换模型这个将会在 MATLAB 命令行构建的模型，与 COMSOL Multiphysics 简介中的模型类似，差别在于，在本指南中，您将使用的是 COMSOL 模型对象，而不是 COMSOL Desktop。这个多物理场案例描述母线板中的电热现象，母线板一般用于从变压器将直流电传导到电气设备，本例中采用铜制母线板，通过钛螺栓连接，如下图所示。钛螺栓 2a 钛螺栓 2b 钛螺栓 1 注：以下分步操作指南是顺序衔接的，如果跳过其中的某些段落，有可能会无法进行后续的步骤。请从关于模型对象开始，依次执行到最后一段保存模型。 8 |

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