原為的學(xué)習(xí)comsol：第一天起步，第二天飛，第三天摁著軟件吹。
實(shí)際上：?jiǎn)鑶鑶?，這都什么呀，怎么什么都聽不懂，我是個(gè)垃圾。

一、理解Comsol

comsol是一款以有限元數(shù)值分析為主，混合數(shù)值計(jì)算、方程機(jī)理研究為輔的科研、工程輔助軟件，未來可以非常方便與人工智能、數(shù)字孿生等方向進(jìn)行結(jié)合。

二、入門

說到入門，那需要入門的人一定是個(gè)完全沒有接觸過COMSOL的新人。不管你接到什么樣的科研任務(wù)，如果你想獨(dú)立做出來，或者做的像樣，甚至最后哪怕做不出來，你也想知道問題出在哪里，那就必須踏踏實(shí)實(shí)從頭學(xué)起。

關(guān)于COMSOL的入門，網(wǎng)絡(luò)上有很多經(jīng)驗(yàn)可循。我這里結(jié)合我自己的經(jīng)驗(yàn)再說一說。誠(chéng)然，對(duì)于COMSOL來說，有人手把手教你的時(shí)候，是一種幸運(yùn)，而且也會(huì)學(xué)的很快。但是完全依靠自己就不行嗎？這里我想說完全可以，只要你真的想好好學(xué)。

第一：對(duì)COMSOL和仿真一定要有一個(gè)整體的概念

什么意思？也就是說，你要明白COMSOL到底是個(gè)什么東西。這里可能有人會(huì)說，COMSOL就是仿真軟件唄。沒錯(cuò)，但仍然有很多人以為，仿真軟件就是給參數(shù)，出結(jié)果，可以畫出很酷的三維圖。如果完全對(duì)數(shù)值仿真沒有一個(gè)概念了解的話，很容易陷入這樣的誤會(huì)當(dāng)中。沒錯(cuò)，我說的就是某些拍腦門想idea的老板們，自己覺得COMSOL無所不能，就扔給學(xué)生去做仿真，從來也不調(diào)研一下到底能不能實(shí)現(xiàn)，這就導(dǎo)致很多學(xué)生像無頭蒼蠅，毫無頭緒，愁眉苦臉。

此時(shí)你應(yīng)該：

在COMSOL官網(wǎng)或其他視頻網(wǎng)站學(xué)習(xí)入門視頻，。同時(shí)你還需要了解一點(diǎn)關(guān)于數(shù)值仿真的內(nèi)容，比如了解什么是前處理，什么是求解器，什么是后處理。有限元到底是什么東西，哪怕是科普性質(zhì)的文章都可以看一看。具體再了解一下最簡(jiǎn)單的偏微分方程數(shù)值求解，比如拉普拉斯方程，一維傳熱方程。了解邊界條件是什么，為什么要繪制網(wǎng)格。

這個(gè)期間有一到兩天時(shí)間足夠了，畢竟絕大多數(shù)需要COMSOL做仿真的人都有一定的數(shù)學(xué)或物理基礎(chǔ)。

第二：要熟悉COMSOL的操作

拿到一個(gè)新的軟件，我自己的經(jīng)驗(yàn)是，我會(huì)隨便點(diǎn)一點(diǎn)菜單欄，看看都有什么東西。熟悉一下有哪些快捷鍵，或者彈出菜單都有什么。有些東西就是字面意思，比如添加物理，添加幾何。有些不理解也沒關(guān)系，至少需要什么操作你能知道在哪去找。

經(jīng)常看別人的問題就會(huì)發(fā)現(xiàn)，有很多問題是涉及到該如何操作的，比如如何定義函數(shù)，如何調(diào)用函數(shù)，如何設(shè)置變量，如何畫出幾何陣列，如何添加材料等等。說實(shí)話，即便是在我剛開始學(xué)COMSOL，還沒有做過太多案例的時(shí)候，這些問題對(duì)我來說也不是問題。因?yàn)橐坏┪矣龅竭@些情況都會(huì)主動(dòng)去找一找，在菜單欄翻一翻，每個(gè)節(jié)點(diǎn)右鍵彈出菜單看一看，很快就能找到對(duì)應(yīng)的設(shè)置。這些問題完全不需要到處詢問，如果沒人回答，難道放著不做了嗎？

此時(shí)你應(yīng)該：

把COMSOL設(shè)置成中文，當(dāng)然英語好也可以直接英文。把COMSOL所有高級(jí)功能都打開，比如方程視圖，穩(wěn)定性等。如果某個(gè)設(shè)置不太好找，那就多打開菜單看一看，多點(diǎn)擊右鍵彈出菜單找一找。另外，就是多做案例，做的多了，很多操作自然就會(huì)了。

第三：多做COMSOL的案例

目前為止，我個(gè)人認(rèn)為COMSOL的案例是最優(yōu)秀的教材，用戶手冊(cè)是需要有一定使用經(jīng)驗(yàn)的人才需要看的，不合適新人。

上面提到COMSOL的操作設(shè)置。很多高級(jí)設(shè)置不是你一下子就能自己悟出來的，比如邊界遞增載荷。在計(jì)算瞬態(tài)流體的時(shí)候，如果入口速度過大，會(huì)導(dǎo)致不收斂。其中一個(gè)解決方案就是利用單調(diào)遞增的函數(shù)，使邊界速度從0緩慢增加到最大值。這種方法實(shí)際上在很多案例里面都有。所以多做案例才是熟悉COMSOL最快最便捷的方法。

我的經(jīng)驗(yàn)是，把需要用到模塊所涉及的案例通通做一邊。做案例的時(shí)候一定要做到多思考，舉一反三。關(guān)于學(xué)案例，我經(jīng)常收到的反饋是，照著案例做一邊會(huì)了，做自己的模型就有問題?；蛘哒f學(xué)案例只是過了一邊，很多操作或設(shè)置看不懂。事實(shí)上，看不懂是正常的。但是這些人并沒有真正去思考問題，也沒有主動(dòng)去尋找答案。更沒有做到舉一反三。

首先，做案例除了按照案例步驟操作一邊外，還需要?jiǎng)幽X思考。思考你不懂的操作，比如它用了一個(gè)弱貢獻(xiàn)，那為什么需要額外的弱貢獻(xiàn)，邊界不滿足嗎?；蛘咚鼮槭裁从梅蛛x步求解器而沒有用全耦合求解器。其次，把你沒有見過的特別值得學(xué)習(xí)的操作好好回味一下，哪怕僅僅是繪圖的技巧。最后，舉一反三，案例之所以會(huì)運(yùn)行，說明參數(shù)都是適當(dāng)范圍的，可以自己改一改輸入?yún)?shù)，看看收斂情況如何?；蛘吒淖冇?jì)算域形狀，改變幾何尺寸等等。

對(duì)模型的理解，對(duì)COMSOL的理解是日積月累的，而不是一下子瞬間的事情。所以要長(zhǎng)期的做案例，長(zhǎng)期積累，哪怕把某個(gè)案例做兩遍，三遍。

如果你不熟悉COMSOL的操作，那做案例一定要按照操作步驟，據(jù)我了解COMSOL案例中雖然也有錯(cuò)誤或BUG，但是很少見。我經(jīng)?？吹接行氯擞龅竭@樣的問題。比如他做的是帶有流體和固體的傳熱問題或耦合問題。在添加固體材料后，材料中提示缺少動(dòng)力粘度。你用的是固體，用膝蓋也能想一想哪里來的動(dòng)力粘度。按照案例繼續(xù)設(shè)置，這個(gè)問題就會(huì)消失。但仍然有很多人遇到這樣的問題就會(huì)去詢問。

熟悉COMSOL不是一天兩天的事情，用的多，想的多才能慢慢熟悉。這需要一個(gè)長(zhǎng)期的過程。

第四：幫助和手冊(cè)

如果新人過了初期階段，基本操作都會(huì)了，也理解了自己的模型，但是一些模型中的具體問題還不太懂，這時(shí)候需要查看模型用戶手冊(cè)?；蛘咧苯狱c(diǎn)擊幫助。用戶手冊(cè)包含模塊的很多信息，包括物理方程，節(jié)點(diǎn)的使用等等。

第五：利用網(wǎng)絡(luò)

雖然COMSOL的案例很多，但做仿真的問題更多。

有些老板喜歡拍腦門讓學(xué)生做仿真。老板自己不懂，學(xué)生更不懂。這個(gè)時(shí)候如果你不幸遇到這種狀況，首先要明確COMSOL到底能不能做。而能不能需要你對(duì)這個(gè)問題有深刻的理解才行。如果不清楚就需要查閱相關(guān)的文獻(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)上可利用的資源還是很多的。比如COMSOL官網(wǎng)的論壇，案例庫，論文和技術(shù)資料庫，用戶模型交流，年會(huì)報(bào)告ppt等等。再不濟(jì)還有度娘和七七八八的論壇。先明確物理問題，再搞清楚物理方程，才能正確選用合適的模塊去做仿真。

第六：我認(rèn)為很重要的部分

一，要深刻理解自己仿真問題的物理方程，比如，哪些非線性項(xiàng)會(huì)造成發(fā)散。可能需要自己去學(xué)習(xí)一些相關(guān)理論知識(shí)了。

二，深刻理解物理方程，對(duì)于調(diào)試不收斂問題會(huì)很有幫助。大多數(shù)人遇到不收斂的情況基本都是初邊值，網(wǎng)格，或者材料參數(shù)出了問題。要避免模型中出現(xiàn)較大的變量梯度，或者大梯度位置要細(xì)化網(wǎng)格。

三，網(wǎng)格剖分的好不好直接決定問題能否做出來。網(wǎng)格剖分才能考驗(yàn)一個(gè)仿真用戶的真實(shí)水平。復(fù)雜的問題，自動(dòng)剖分網(wǎng)格已經(jīng)不能滿足要求了，需要用戶手動(dòng)剖分。

四，關(guān)于底層方程和弱形式。善于利用方程視圖，多查看里面內(nèi)置變量之間的關(guān)系。有些錯(cuò)誤比如除零，或者負(fù)數(shù)開方，都會(huì)涉及到內(nèi)部變量的一些計(jì)算。從內(nèi)部變量之間的關(guān)系中找到問題出在哪里。

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來源：知乎