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LiveLink™ for MATLAB®

Description

首頁 > COMSOL > 進階支援

LiveLink™ for MATLAB® 讓您能無縫整合 COMSOL Multiphysics® 與 MATLAB®，藉由在 MATLAB® 環境 (MATLAB® environment) 中撰寫程式，擴展您的建模能力。

MATLAB® 與 COMSOL Multiphysics® 之間的雙向介面 (bidirectional interface) 讓您可以將 MATLAB® 作為腳本介面 (scripting interface) 來建立與求解 COMSOL Multiphysics® 模型。此外，您還可以從 COMSOL Desktop® 與 COMSOL® 模擬應用程式 (simulation applications) 中呼叫 MATLAB® 函數 (functions)。充分運用 MATLAB® 及其工具箱 (toolboxes) 的強大功能，可在資料前處理 (preprocessing)、模型操作 (model manipulation) 與後處理 (postprocessing) 上獲得最佳效益。

LiveLink™ for MATLAB® 的特色與功能

LiveLink™ for MATLAB® 提供了必要工具，讓您能夠最大化整合使用 COMSOL Multiphysics® 與 MATLAB®。

從 MATLAB® 執行多物理模擬 (Multiphysics Simulations)

LiveLink™ for MATLAB® 提供以 MATLAB® 腳本語言撰寫的指令，這些指令由 MATLAB® 傳送到 COMSOL Multiphysics®，以啟動 COMSOL Multiphysics® 中的模擬運算。這項功能可用於自動化建模步驟，亦可整合 COMSOL Multiphysics® 模型與 MATLAB® 中進行的計算。LiveLink™ for MATLAB® 採用 COMSOL 應用程式介面 (Application Programming Interface, API)，提供從零開始建立模型或更新現有模型設定所需的所有函數與方法 (functions and methods)。

利用 API，透過 MATLAB® 即可控制 COMSOL Multiphysics® 建模的各個層面，而該 API 與 MATLAB® 環境緊密整合。LiveLink™ for MATLAB® 可讓您執行以下操作：

幾何與網格 (mesh) 操作

變更物理設定 (physics settings)

執行參數掃描 (parametric studies)

控制求解器 (solvers)

進行結果後處理 (postprocessing)

模擬結果可擷取為數值資料或 MATLAB® 圖形 (figures)。

特寫畫面說明
MATLAB 使用者介面 (UI) 中，模型導覽器 (Model Navigator) 與模型搜尋 (Model Search) 視窗之特寫畫面。

從 COMSOL Desktop® 呼叫 MATLAB® 函數

LiveLink™ for MATLAB® 在運行 COMSOL Multiphysics® 時，提供直接連線至 MATLAB® 的功能。您可以從 COMSOL Multiphysics® 使用者介面 (UI) 呼叫 MATLAB® 函數 (functions)，以定義材料屬性 (material properties)、邊界條件 (boundary conditions) 等參數。這些 MATLAB® 函數可於模型求解過程中同步計算。此外，COMSOL 模擬應用程式 (simulation app) 中亦可包含 MATLAB® 呼叫，於執行期間一旦呼叫，即會自動啟動 MATLAB®。

特寫畫面說明
COMSOL Multiphysics® 的 Model Builder 疊加於 MATLAB® 使用者介面 (UI) 上之特寫畫面。

從 MATLAB® 管理模型的輔助工具 (Utility Tools for Managing Models)

所有 COMSOL® 模型設定皆可從 MATLAB® 的命令列中存取。為協助您熟悉模型資料結構與模型設定，LiveLink™ for MATLAB® 附帶兩項輔助工具，可用於瀏覽與搜尋模型內容：

模型導覽器 (Model Navigator)
提供以模型樹 (model tree) 呈現的模型結構概覽，並展示各部分的模型設定及可執行之指令。利用此工具，您可以輕鬆擷取用以設定與尋找模型屬性之指令，並納入自訂腳本中。

模型搜尋工具 (Model Search tool)
從 MATLAB® 介面中搜尋 COMSOL Multiphysics® 模型，協助您尋找模型中所使用的表達式 (expressions) 與變數 (variables)。此工具提供多種過濾器 (filters) 與搜尋設定，以縮小搜尋範圍。

此外，您可同時從 MATLAB® 與 COMSOL Desktop® 存取同一模型，使您能根據任務需求選擇最適合的工作流程。有時候您可能偏好以命令列及腳本執行部分任務，而其他工作則較適合利用 COMSOL Multiphysics® 使用者介面 (user interface) 執行。

特寫畫面說明
MATLAB 使用者介面 (UI) 上疊加顯示兩個括弧式網格 (bracket meshes) 的特寫畫面。

與您現有的 MATLAB® 程式整合

對 MATLAB® 使用者而言，COMSOL Multiphysics® 模擬能輕易整合至既有程式碼庫。您可以將在 COMSOL Multiphysics® 使用者介面中設定好的模型儲存為 M 檔案 (M-file)，該檔案中將包含以 MATLAB® 語法撰寫的 COMSOL® API 呼叫，用以執行 COMSOL Multiphysics® 功能。這提供了一種快速且便捷的方式，自動生成 COMSOL® 建模程式碼，作為進一步整合至您 MATLAB® 程式的起點。

利用自動程式碼生成工具，您可以迅速學習屬於 LiveLink™ for MATLAB® 的 COMSOL® API。COMSOL® API 易於學習，其直覺式結構與您在 COMSOL Multiphysics® 使用者介面中（透過 Model Builder）所採用的模型設定步驟類似。

基於 MATLAB® 工具箱 (toolboxes) 或您自訂的程式碼，可輕鬆整合 COMSOL Multiphysics® 模擬。您甚至可以從利用 MATLAB® 製作的使用者介面中呼叫 COMSOL Multiphysics®。這使得例如利用 MATLAB® 進行前處理與後處理，而以 COMSOL Multiphysics® 執行結構、流體、電磁或其他物理／多物理 (multiphysics) 建模成為可能。隨後，您可以混合運用 MATLAB®、COMSOL Multiphysics® 甚至其他工具所建立的程式與模型來執行模擬。

特寫畫面說明
MATLAB 使用者介面 (UI) 上疊加顯示兩個括弧式結果圖 (bracket results plots) 的特寫畫面。

從 MATLAB® 管理及建立幾何模型 (geometry models) 與網格 (meshes)

從 MATLAB® 執行 COMSOL Multiphysics® 為處理幾何模型與網格提供極大彈性。您可從 MATLAB® 程式與命令列介面執行下列操作：

利用 MATLAB® 輸入生成幾何物件 (geometry objects)

以多種業界領先之檔案格式匯入及匯出 CAD 模型 (CAD models)

根據匯入之 CAD 模型執行模擬 (simulations)

在 STL、3MF 及 PLY 檔案格式下建立、匯入及匯出表面 (surfaces)

在 MATLAB® 圖形 (figures) 中繪製幾何物件

取得點 (points)、邊 (edges)、表面 (surfaces) 及域 (domains) 之幾何資訊（例如鄰接性、曲率 (curvature)、距離等）

將圖像轉換為二維 (2D) 幾何

生成網格 (meshes)

在 MATLAB® 圖形 (figures) 中繪製網格

擷取網格統計資料 (mesh statistics) 與其他網格相關資訊

匯入及匯出網格資料 (mesh data)

特寫畫面說明
在 Model Builder 中，MATLAB 節點 (node) 突顯，且圖形視窗中顯示真空瓶模型 (vacuum flask model) 的特寫畫面。

在 MATLAB® 中生成圖形並從 COMSOL Multiphysics® 擷取資料

所有 COMSOL Multiphysics® 圖形皆可在 MATLAB® 中重現。各種圖形皆能生成為一般 MATLAB® 圖形，並可像其他 MATLAB® 圖形 (figures) 般進行儲存、匯出與後續處理。

從您的 MATLAB® 程式中，您可以在局部的數個點，或於模型的大範圍區域（例如邊緣、表面或體積中）評估 COMSOL Multiphysics® 表達式 (expressions)。您可存取原始求解資料 (raw solution data) 或根據任意表達式計算的後處理資料，包括最大值、最小值、平均值與積分值等。

COMSOL Multiphysics® 的單位處理 (unit handling) 可完全支援所有類型的擷取資料，意味著您可以在自訂程式中利用單位處理進行單位換算。任何來自 COMSOL Multiphysics® 模擬的數值資料皆可擷取並賦予 MATLAB® 變數 (variables)，以便進一步分析。同時，與網格 (mesh) 與形狀函數 (shape function) 相關的低階資訊，以及敏感度、時間與空間導數亦可擷取。