模數哥談Comsol仿真系列1——仿真有什麼用

2021-02-18 COMSOL雜貨店

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最近接到好多朋友留言或者QQ問我:怎麼學好Comsol仿真?這個問題也好回答,也不好回答。今天不和大家談那些做仿真發論文的破事,就和大家隨便聊聊,談談模數哥的comsol體會。

 

今天要和大家討論的,是仿真能幹什麼?仿真有什麼用?模數哥只想告訴你,仿真的作用真的非常非常有限。仿真的第一要義是「真」,不「真」就白「仿」了。而為了「真實」地再現某個現象或者過程,你必須首先對其有一個成熟而精確的數學模型,然後我們才能仿真建模,來和實際結果做比對。但事實是,我們的學科(如力學、光學、聲學、熱學等),我們的物理場(Comsol號稱是多物理場的玩家),往往只是對問題從一個或者幾個角度進行簡單抽象的理論框架。比如我們用麥克斯韋方程組來概括電磁學問題,用N-S方程來描述流體流動過程,用擴散方程來描述傳熱-而從定性的角度看,很多「理所當然」或者「淺顯易懂」的過程或者現象,若想做到定量的仿真,我們總是無從下手或者顧此失彼。比如打一個響指,如何對手和肌肉建模?比如吐一個煙圈,如何設置初始值或邊界?比如兩塊磁鐵相吸運動,如何實現電磁-結構的耦合?-

如果你想讓我用仿真來研究一個未知或者不清楚的問題,對不起,你找錯人了。換句話說,我只有對某個問題有清楚的認知或者理解的時候,我才敢去仿真,並且仿真出的結果也是我「事先」知道的。因為當我的仿真結果超出了我的預期的時候,我首先想到的是自己的模型是否出錯了?既然很多「簡單」的問題尚且沒法做到仿真,並且我們能仿真的問題,都是「簡單」的,所以仿真的意義,你懂的。

那麼為什麼我們還要去仿真呢?作為一個靠仿真發論文,拿獎學金,找工作的comsol玩家,模數哥認為仿真還是很有用的。首先仿真建模的過程,就是一個理論理解的過程。你如果能夠把一個問題進行仿真建模並且舉一反三,那麼這個問題對你來說肯定已經變得「簡單」了。所以仿真能夠提高我們的理論水平,幫助我們抽象出問題的關鍵點,提高我們對問題的分析和理解能力。其次對於製造業來說,通過對產品的設計和性能進行仿真建模,我們便省去了實驗的步驟,這不僅可以有效降低研發成本,也可以極大地提高研發效率,縮短產品開發周期,提高產品的性能。

所以,仿真還是很有用的吧?

 

題外話:好久不見,最近一些朋友通過QQ或者公眾號問我怎麼好久沒更新了。模數哥非常感謝大家的關心,對自己最近的走神感到抱歉,後面會儘量經常更新,和大家互動。談幾點感慨:

一,最近實在是太忙了。公眾號剛上線沒多久,就收到很多朋友的諮詢需求,加上本人是業餘時間做這個公眾號,時間真是捉襟見肘,很佩服那些做到天天更新的公眾號(是不是都有團隊,或者是全職啊?)。

二,身體是最重要的。雖然勞動光榮,但是每天過度勞動,身心俱疲,勞動已成了奔命。真的不敢仿真沒命的日子,模數哥的公眾號可怎麼辦?

三,家人是最重要的。多帶帶父母出去轉轉,你會發現,他們也會對外界充滿好奇,並不是嘴上說的「電視裡天天看,還出去看幹嘛」?對你愛的人好一點,不要在外面人模狗樣,卻把自己最糟糕的一面留給家人。一位長者曾教育我說:人都是賤貨。我也相信,人都是自私的。家人對你再好,你也會有新的要求。所以,我們都要克制自己的欲望。

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