提取COMSOLMultiphysics模型数据用于外部后处理

1、基本方法：从COMSOL Multiphysics的结果图中提取数据的最简单的方法是使用菜单文件 > 输出 > 当前图形。图形窗口中有一个工具栏按钮(以 ASCII标示)来完 成这个任务。对丁特定的数据输出，包括文件格式选项，可选择文件 > 输出 > 后 处理数据，这时弹出的对话框有很多选项用丁实现特定的数据输出。高级方法：使用MATLABCOMSOL Multiphysics在数据结构fem.sol中定义和保存因变量和其他变量数据，FEM结构中包含了模型的所有信息，这只是 FEM结构中的一部分数据。 只要通过菜单文件 > 输出> FEM结构把它输出后，就可

2、以在MATLAB命令行 中可以获得整个FEM结构的信息。除了解变量本身，还可以获得其他变量。举个例子，在 COMSOL Multiphysics 2D静电应用模式中，因变量是电压V，自动产生的其他变量有电场分量 Ex_es、 Ey_es和电能密度We_es等。在绘图参数对话框中，其中的一些变量在表达式 列云中列出。如果用户想知道能输出什么图，可以先从这里寻找。用户可以通过菜单物理量 > 方程式系统获得更直观的列表，包括变量是如何定 义的。每一个对话框有一个变量标签，列出了指定求解域上的变量。另外用户可 以访问解变量的一阶、二阶微分。对丁 2D中求解的V,这些量是Vx、Vy、Vxx、 Vx

3、y、Vyx、Vyy。使用postinterp 命令可以提取任何想要的变量值，其基本语法格式是：postinterp(fem,'expr',xx)其中，fem就是FEM结构，expr是用户想计算的变量或表达式，xx是所对应 的坐标。用户可以通过键入“ help postinterp ”命令，或在帮助菜单提供的 COMSOL Multiphysics Command Reference 中找到更多关丁 postinterp 的信息。2D案例下面练习对模型库中的一个2D案例模型提取数据，按照如下操作学习如何对给 定的坐标集和时间获得解数据。 在 COMSOL Multiphysics

4、的模型库中打开 “ Resistive Heating ” 模型，这个模型可在 COMSOL Multiphysics > Multiphysics 中找到。 选择菜单文件 > 输出 > 以fem'的FEM吉构，或按Ctrl + F 键， 将模型的FEM结构输出到MATLAB中。如果此时没有打开命令窗口，会出现 一个新命令窗口。 在命令行中键入坐标数组：x=0.2 0.5 0.8;y=0.2 0.5 0.5; 提取坐标(0.2,0.2), (0.5, 0.5), (0.8, 0.5) 处的温度：Temp=postinterp(fem,'T',x;y)结

5、果是包含三个分量的数组。第二分量是NaN,这是COMSOL>用了 IEEE中的标准，表示这不是一个数值。这是一个预期的结果，因为坐标(0.5, 0.5 )位丁铜板上的孔内，此坐标上没有温度。用户可以通过如下命令把数据保存为ASCII文本。matrixdata = x;y;Tempsave data.txt matrixdata -ascii然后用户可以在Microsoft Excel或其他软件中使用这些数据。对丁输出的更多 控制，使用fprintf 来代替save，参见help fprintf 。 “Resistive Heating ”模型中存在与时间相关的瞬态解。刚才提取的 温度是最

6、后时间步t=2000s 的，“solnum ”选项可以获取其他时间点的数据。 使用如下命令提取坐标(0.2, 0.2 )上所有时间步的阻抗热。Time,Heating=postinterp(fem,'t','Q_dc',0.2;0.2,'solnum','all');3D案例下面是一个3D模型的例子，根据如下的方法提取任意点和曲线边界上的数据。 在 COMSOL Multiphysics模型库中打开 “ Pacemaker Electrode ” 案例，这个模型可以在 COMSOL Multiphysics > Electr

7、omagnetics中找到。 选择菜单文件 > 输出 > 以fem'的FEM吉构，或按Ctrl + F ,把FEM 结构输出到命令行。 使用如下命令提取x=0面上的电场分布数据x=0; y=linspace(-0.01,0.01,10);z=linspace(-0.02,0.02,20);x,y,z=meshgrid(x,y,z);xx=x(:),y(:),z(:)'E=postinterp(fem,'normE_dc',xx,'ext',1);E中的每个元素对应丁 xx中相应歹0中的坐标点，例如，E(23)对应的坐标是 xx(:,2

8、3)。届性ex使'postinterp可以在几何区域附近进行外推数据点。 在3D模型中使用postinterp提取边界上的定量数据值时，需使用内部表面参数si和s2参照边界上的点。这形成一个表面-内部坐标系统，这里的技 巧是在x,y和z坐标变量上进行绘制。注意如果想提取整个边界上的变量值，最简单的方法是使用“输出后处理数据”对话框。接下来访问边界52上的切向电场z分量(tEz_dc )的数值，其边界是电极表 面上的绝缘部分。变量si和s2表示0到1之间的值，然而，当处理这个 3D 表面时并不是使用所有的这些值。使用postinterp在面外尝试插值将导致NaN。 为了找出面上可获取的值

9、，先要提取 s1-s2面上x,y和z的坐标。 使用meshgrid命令创建结构化栅格s1,s2=meshgrid(0:0.01:1,0:0.01:1);提取边界52上的坐标：s1=s1(:)' s2=s2(:)'x,y,z=postinterp(fem,'x','y','z',s1;s2,'dom',52,'ext',1);s1(:)把矩阵s1转为歹0向量,s1(:)是其转置，换句话说是行向量。postinterp 函数要求输入s1和s2的2行n列矩阵，n表示坐标点的数目。'ext',1的届性 /值对确保所有的外插值。如果没有这个参数项，则有可能得到的是NaN。 去掉NaN ,仅保持数值ix=isnan(x);x=x(ix); y=y(ix); z=z(ix);s1=s1(ix); s2=s2(ix); postinterp命令可以获取边界 52上的切向Ez:tEz=postinterp(fem,'tEz_dc',s1;s2,'dom',52,'ext',1);和在GUI中输出数据相比，通过postinterp命令的主要优势是比较灵