کتاب آموزش فارسی نرم افزار کامسول مولتی فیزیک (COMSOL Multiphysics) نوشته دکتر شهریار ملکی در ابتدا روش المان محدود و کاربردهای آن در الکترومغناطیس را توصیف نموده و پس از آن به معرفی جامع و گام به گام این نرم افزار می پردازد. در واقع این نرم افزار به حل معادلات دیفرانسیل در شرایط مرزی مشخص در سیستم های مختلف می‌پردازد. معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی (PDE)، شالوده قوانین علمی را تشکیل می‌دهند؛ همچنین این معادلات پایه و اساس مدلسازی گستره وسیعی از مفاهیم علمی-مهندسی هستند. حوزه های کاربرد نرم افزار کامسول بسیار وسیع بوده، از جمله در:
| · آکوستیک
· علوم زیستی · واکنش‌های شیمیایی · خوردگی و حفاظت در برابر خوردگی · پخش · الکتروشیمی · الکترومغناطیس · تجزیه و تحلیل Fatigue · دینامیک سیالات · سلول‌های سوختی و الکتروشیمی · ژئوفیزیک و ژئومکانیک · انتقال حرارت · سیستم‌های میکروالکترومکانیک (MEMS)
|
· میکرو سیال‌ها
· مهندسی میکروویو · دینامیک بس ذره ای · اپتیک · ردیابی ذرات · فوتونیک · فیزیک پلاسما · شارش در محیط متخلخل · مکانیک کوانتومی · اجزای فرکانس رادیویی · قطعات نیمرسانا · مکانیک سازه · مفاهیم ترابرد ذرات باردار · انتشار موج |
هدف از تدوین کتاب آموزش فارسی نرم افزار کامسول مولتی فیزیک (COMSOL Multiphysics)، آشنایی دانشجویان، اساتید و پژوهشگران شاخه‌های مختلف فیزیک (فیزیک پزشکی، نانو فیزیک، هسته ای، حالت جامد، نظری، اتمی مولکولی شامل لیزر، پلاسما، فوتونیک و…)، شیمی، مهندسی الکترونیک، الکتروتکنیک، مواد، مکانیک، عمران، پلیمر و سایر رشته‌های مرتبط با نرم‌افزار قدرتمند COMSOL Multiphysics است. همانطور که از نام این نرم‌افزار پیداست، “مولتی فیزیک” بوده و به جرأت می‌توان گفت، تمام شاخه‌های فیزیک و پدیده‌های مربوطه را پوشش می‌دهد؛ از جمله شبیه‌سازی میدان‌های الکترومغناطیسی، انتقال دما در جامدات و سیالات، ترابرد ذرات باردار و کاربرد آن در پروتون تراپی، هایپرترمی، براکی تراپی و غیره؛ همچنین امکان حل همزمان چندین معادله دیفرانسیل در یک مسأله توسط این نرم‌افزار وجود دارد، برای شبیه‌سازی ویژگی‌های فیزیکی مواد نوظهور نظیر نانوسیالات، نانوکامپوزیت‌ها (حاوی نانولوله های کربنی، گرافن و …) و سایر موارد، با قطعیت می‌توان از این نرم‌افزار بهره‌گیری نمود.
بسیاری از تکنیک‌های حل مسأله در قالب مثال‌های موجود در کتاب آموزش نرم‌افزار کامسول مولتی فیزیک بیان شده‌اند. لذا به دانشجویان و پژوهشگران عزیز توصیه می‌شود که مثال‌های مربوطه را مطالعه و اجرا نمایند. هر چند گردآوری تمام مسائل مرتبط با فیزیک با توجه به وسعت کار در این کتاب بسیار مشکل است، اما سعی شده تا در قالب چندین مثال ابتدایی و پر کاربرد در زمینه های فوق، این مهم صورت پذیرد.
مطالبی که در کتاب آموزش فاسی نرم افزار کامسول مولتی فیزیک (COMSOL Multiphysics) می خوانیم، شامل: در فصل اول این کتاب، ابتدا روش المان محدود به زبان ساده بیان شده و یک مسأله یک بعدی در الکترواستاتیک با استفاده از روش المان محدود به صورت عددی حل می شود. در فصل دوم، نرم افزار کامسول معرفی شده و چگونگی تعریف پارامترها و متغیرهای مسأله، توابع و عملگرهای مختلف بیان می شود. در فصل سوم، به هندسه مسأله و اَشکال هندسی مختلف با استفاده از صفحات کاری دو بعدی (Work Plane) و دستور Extrude پرداخته شده و انواع عملگرهای جبری و تبدیلات هندسی نظیر روش آرایه ای نمودن یک شیء و غیره بررسی می‌شود. در فصل چهارم، نحوه مِش بندی هندسه و معرفی انواع المان های مِش در فضاهای دو بعدی و سه بعدی و همچنین انتخاب سایز بهینه برای مِش بررسی می شود. در فصل پنجم، فیزیک مسأله بیان شده و به معرفی انواع ماژولهای مختلف در نرم افزار شامل ماژولهای AC/DC، Acoustics، Chemical Species Transport، Electrochemistry، Fluid Flow، Heat Transfer، Optic، Plasma، Radio Frequency، Semiconductor، Structural Mechanics پرداخته می شود. در فصل ششم، روش حل مسأله (Study) به همراه خطاهای مربوطه در حل مسأله مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. در فصل هفتم، نتایج شبیه سازی (Results) به همراه نحوه استخراج داده ها و جداول و همچنین چگونگی ترسیم نمودار و پلات و همچنین نحوه ساختن انیمیشن از داده های خروجی مسأله ذکر خواهد شد. در فصل هشتم، نحوه حل معادلات دیفرانسیل در حالت کلی و روش حل یک مسأله به صورت پارامتری (Parametric Sweep) با استفاده از نرم افزار کامسول با جزئیات کامل توضیح داده شده و مثال‌های متنوعی از کاربردهای مختلف این نرم افزار در الکترومغناطیس شامل خازنهای الکتریکی، حفاظ سازی الکتریکی، مدلسازی مدارهای الکتریکی RC و RLC، کاربردهای جریان الکتریکی، کاربرد میدان مغناطیسی، ترابرد گرمایی در جامدات، انتشار امواج صوتی در مواد، انتشار نور در محیط های اپتیکی و غیره با جزئیات کامل بیان می‌شوند.
جهت دریافت نسخه فیزیکی کتاب آموزش نرم افزار کامسول مولتی فیزیک (COMSOL Multiphysics) نوشته دکتر شهریار ملکی از طریق لینک زیر میتوانید اقدام نمایید.
