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COMSOL—— LiveLink for MATLAB学习2——随机几何的构建 MATLAB 代码模型效果图 COMSOL Desktop

上一篇学习了一下如何打开与使用Livelink for MATLAB。 https://blog.csdn.net/jessica0307/article/details/105444407 这一篇学习一下具体如何使用MATLAB脚本构建COMSOL模型。COMSOL官方给出了几个学习案例，对于自己的模型，也可以在COMSOL中另存为.m文件然后学习各命令行的具体含义（注意导出之前先压缩历史记录）。不需要一次记住所有，边用边查就行。

先从构建模型几何开始，在实践中学习。模型描述：构建一个随机生成的颗粒填充几何，2D，粒径满足正态分布。

MATLAB 代码

12function out = random_circle % Model created on Apr 11 2020, by COMSOL 5.5.

通用模型语句，相当于COMSOL desktop的模型引导部分，确定几何维度、物理场等

12345678import com.comsol.model.* import com.comsol.model.util.* model = ModelUtil.create('Model'); model.component.create('comp1', true); % 生成组件1 model.component('comp1').geom.create('geom1', 2); % 生成2D几何 model.component('comp1').mesh.create('mesh1'); % 生成网格 model.component("comp1").geom("geom1").lengthUnit("mm");

设置全局参数,目前在字符串和数值这里有点混乱，如果直接model.param.set(‘Length’,‘1’),那么后面无法用直接调用Length。不太清楚，先这么着吧。

1234567891011121314Length = 1; model.param.set('Length', num2str(Length)); % 参数名称，值 model.param.descr('Length', 'The Length of a cube');% 参数描述 vf = 0.5; model.param.set('vf', num2str(vf)); model.param.descr('vf', 'The volume fraction of fillers'); Vsq = Length^2; model.param.set('Vsq', num2str(Vsq)); miu = 0.05; model.param.set('miu', num2str(miu)); % 用于控制circle大小的正态分布参数 model.param.descr('miu', 'Average radius'); sigma = 0.02; model.param.set('sigma', num2str(sigma)); model.param.descr('sigma', 'standard deviation');

接下来我们去生成几何, 先画一个正方形

1234model.component('comp1').geom('geom1').create('sq1', 'Square'); model.component('comp1').geom('geom1').feature('sq1').set('size', 'Length'); model.component('comp1').geom('geom1').feature('sq1').set('pos', [0 0]); % 坐标原点为默认值，此句可以省略 model.component('comp1').geom('geom1').run('sq1');

此时可以用mphgeom命令在MATLAB里看一下效果

1 mphgeom(model,'geom1');

接下来去生成填充的随机圆的坐标与半径

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748n = 10000; Vsum = 0; Pos = zeros(n,2); R = zeros(n,1); idx = 1; % index for circle flag = 0; while (Vsum < Vsq * vf) r = abs( normrnd(miu,sigma) ); % 随机生成cicle pos = [Length * rand(1,1) Length * rand(1,1)]; for k = 1:idx %将随机生成的cicle与已存在的所有cicle进行距离判断 Distance = sqrt((pos(1)-Pos(k,1))^2+(pos(2)-Pos(k,2))^2); rsum = r+R(k); if Distance < rsum flag = 1; break; end end if flag == 1 % 如果新生成cicle与任意一个已存在cicle重叠，则进入下一轮循环，放弃此次生成的cicle flag = 0; continue; end if (pos(1)-r < 0) || (pos(2)-r < 0) || (pos(1)+r > Length) || (pos(2)+r > Length)%判断是否在正方形内 continue; end V = Vsum + 2 * pi * r * r; if V > vf * Vsq %进行体积分率条件判断 break; end % 至此，随机生成的cicle参数满足不重叠条件、正方形内条件与体积分率条件判断，将其正式生成几何 cl_name = ['cl',num2str(idx)]; % cicle序列号 model.component('comp1').geom('geom1').create(cl_name, 'Circle'); model.geom('geom1').feature(cl_name).set('base', 'center'); model.component('comp1').geom('geom1').feature(cl_name).set('r', num2str(r)); model.component('comp1').geom('geom1').feature(cl_name).set('pos', pos); mphgeom(model,'geom1'); Pos(idx,:) = pos; R(idx) = r; idx = idx +1; Vsum = Vsum + 2 * pi * r * r; end mphsave(model,'random_circle'); % 保存mph文件至当前文件夹 out = model;

模型效果图

COMSOL Desktop

一方面代码最后一行直接生成了mph文件，可以在comsol中打开另一方面可以通过服务器打开（文件→COMSOL Server→从服务器导入App）今天就到这里吧。最后附上参考文献天乐树的博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a0a8b5d0101lnwf.html 感谢天乐树！

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