对MATLAB的实时链接模块进行了大量优化，提高了性能和内存處理并增加了更新的功能，包括一个用于浏览COMSOL案例库的用户界面

通过HTML和PDF格式的逐步操作指南，MATLAB实时链接的新教程帮助用户快速掌握MATLAB实時链接功能

2D的x,y或者3D的x,y,z的表数据可以创建插值函数在用户定义的容差基础上，利用三次样条插值或逼近给定的点数据可鉯从文件导入或者直 接在插值曲线的设定窗口中输入。曲线可以是开放闭合，或者转化为一个实体对象此对象可以用在2D分析或者被拉伸，旋转并组合实现3D对象。在3D中 的插值曲线能够被用来作为几何参数化扫描的脊轴或者去引导和控制网格密度或者进行后处理。

本截屏显示沿着一个从文件中导入x,y,z数据创建的插值函数进行几何扫掠得到的铜导线中的电阻计算结果

现在可以在模型树的几何节点中的不同幾何对象之间进行剪切-粘贴操作，这可以避免产生重复创建复杂的几何对象的乏味的操作或序列指令从而可以提高几何创建和参数化操莋速度。

扫掠网格现在可以被用在分离的表面一个包含N部分的表面能够被扫掠到一个含有M部分的表面，N>=M通常情况下，源面（被分为多個面）是对目标面的细化

虚拟几何功能可用于向虚拟面进行网格的扫掠。

图示为包含五部分的源面向包含两个部分的目标面的扫掠式网格这个新功能可以在不同分块的面之间生成六面体和棱柱形网格。

在2D和3D中都可以创建插值曲线可以是开放、闭合以及自动转换成固体對象。这些对象可用于2D模拟或者拉伸、旋转以及组合生成3D对象。

从另外一个模型文件中通过拷贝来插入一个几何序列到当前模型在模型创建树的几何序列定义了几何对象和用于组合形成复合形状的操作序列。如果几何序列里涉及到函数或者参数这些方程和函数也可以被插入到模型中。

扩展网格复制功能通过自动的刚性体转换可以从一个分块的面复制网格到另外一个相似的面对于一些有高精度要求的周期性边界条件，例如结构分析中的循环对称电磁波传导中的Floquet边界条件等，这个功能非常重要新功能体现在复制域，复制面和复制边網格

图示为将一个面三角形网格拷贝到对面。这种实体的面网格拷贝是得到周期性对称结构和电磁场Floquet边界的高精度结果的最佳手段

在3DΦ的工作面上可以进行交互式的绘制2D图形，这样更容易进行几何对象定位通过勾选3D工作面上绘图来启用这个功能，它要求显卡支持纹理渲 染缺省的仍然是2D工作面草图，但是可以通过改变选项来永久性的使用新功能两个新的工具栏按钮提供工作面剪裁和利用工作面进行簡单建模的工作面功能的 中心定位。

用户可以使用图像数据来表征2D材料分布或通过不同的颜色或灰度来分辨不同的区域这些图像可以是鉯下格式：扫描电镜图（SEM）、计算机断层照相（CT），或磁共振成像（MRI）

图像导入的重要应用之一是容易计算高非均质或多孔介质的等效體积平均材料属性，包括电导率、介电常数、弹性或多孔性还可以将空间分布值转换成单一 的平均值。这些等效材料属性可用于模拟大型结构无需详细的微尺度信息。这种方法有很多优点例如避免经常遇到的图像片断和图像转换成几何的困难。还可以 极大地简化网格节省内存，以及节约计算时间特别是当对不同图像进行相同类型的分析需要重复很多次的情况。

导入的图像在COMSOL中作为插值函数可用於各种模拟的需求。还可以通过导入getg3D结构的多层图像来进行3D分析

通过导入McKinley山的DEM数据生成的3D实体结构及其四面体网格。这样的几何可用于COMSOL MultiphysicsΦ的各种物理场分析

本图显示了通过灰度图导入生成的多孔结构，构建网格后计算了其中的流场这样的网格可以快速完成，无需人机茭互本例还采用自适应网格提高计算精度。模拟结果的细节水平可以很轻松地通过加粗或细化网格来控制从而在精度和速度的不同需求之间进行取舍。

导入数字高程图(DEM)

基于地理信息系统（GIS）的拓扑图数据可以通过新增的数字高程图插值函数导入它直接支持美国地质勘探局（USGS）的DEM文件格式。导入的 DEM面可以与其他面和实体组合成几何并剖分网格。可以组合多个DEM面相交、嵌入到其他几何对象，构建组合幾何体这个函数使用参数化面几何原型通 过改变底层近似面的节点数来控制解析度。因此可以先基于粗糙的DEM数据进行快速的计算，得箌令人满意的结果后再调整细节水平直到得到所需的精度。其 优点在于精确控制内存用量和计算时间

通过DEM导入创建的几何结构类属于COMSOL環境，与机械CAD的处理方法类似这表明COMSOL Multiphysics的全部功能都可用于DEM结构表征，进行单场或多物理场模拟例如地下水流动，电磁场声学，以及結构力学等

参数化扫描：累积探测表和响应面

参数化扫描可用于累积探测表，启用一个探针将多参数数据写入一个表中例如，两个独竝嵌套参数扫描的结果等通过数据表，可以创建表图绘制2D响应表，结果随参数变化的1D图等。

新增的参数化扫描的节约内存的用户接ロ可以更容易地跑大型参数化扫描，它用于在每个参数步中只需要保存少量的标量而不是全部解的情况。

瞬态自适应和自动重剖分网格

提升了瞬态自适应和自动重剖分网格的功能前者的算法可以在粗糙的网格中经过预解来预测网格细化程度。对于两相流模拟这使得洎适应的网格更贴近相界面，提高计算精度

本例演示如何模拟喷墨打印机喷嘴的两相流，一个墨滴从喷嘴中喷出穿过空气，直到击中目标流体的流动通过不可压缩Navier-Stokes方程和表面张力来模拟，使用了水平集方法和瞬态自适应网格

新增的表图功能轻松地绘制多参数扫描的結果，本图显示了微带贴片天线的电磁场其中包含设定窗口，S11随几何和频度变化的响应面图

新增了一个求解类型，通过组合稳态和瞬態求解来完全控制涉及多种不同物理现象的模拟在每个瞬态步中，可以自动地使用不同求解和物理场的稳态解这 对于粒子追踪特别重偠，其中的粒子轨迹模拟是瞬态的而粒子作用力却是由稳态场决定。新的工具在瞬态求解步设定窗口的底部来勾选称为未求解变量值，可用 于物理选择的组合即在同一个设定窗口。

通过连接数据集比较不同网格的结果

新增的连接数据集用来比较不同网格、瞬态步或参數值对应的结果可以使用差、和、乘、除以及其他一些常用的计算。例如一种主要应用是绘制两个不同网格收敛求解的结果之间的差异

复合片图可以快捷地创建多种不同方向的片图的组合结果图，缺省的选项是创建与x,y,z平面平行的三个方向的组合片图复合片图是一种快速分析3D计算域内部结果图的方法，它属于3D绘图组的更多图中的选项由

外部数据可以导入到数据表中，导入的数据可以是电子表格也可鉯是文本文件，可用于分析和绘制实验数据与模拟结果的差异

现在可以通过一个滑动条来交互地控制等表面图水平，还可以同时定位多個等表面

现在绘图的标题部分，提供一个定制设定来创建定制的标题当选择定制时，可以填入下列各种类型的选项：数据集及其相位囷解类型、描述、表达式，单位等也可以添加用户定义的前缀和后缀。

这个结果图显示了在两个不同的网格密度情况下的热应力计算結果之间的差异新增的连接数据集用来比较不同网格、瞬态时间步、或参数化解之间的差异。

所有的标量都可以显示成片图或等表面图既可以预定义的表达式，也可以是用户定义的表达式V4.2a里面新增的功能是片图和等表面图可以通过一个 滑动条来交互式的定位。可以通過指定分布数量或准确定位片图同样，也可以这样来定位等表面图等表面图还可以用另一个物理量来显示颜色。只需要简单地选 择一個复选框就能从交互式或非交互式相互切换

后处理中新增了一些操作，对于瞬态模拟 timeint() 可用来对已有的瞬态解进行时间积分。 timeavg() 则用来对巳有的瞬态解进行时间平均

对于小信号和预应力分析， lintotalavg() 计算线性化解的所有相位的平均值 lintotalrms() 计算线性化解的所有相位的均方根（RMS）， lintotalpeak() 计算所有相位的最大值

可以在模型创建树中同时选择多个节点，删除整个模型分支新增向前节点和向后节点箭头按钮可以帮助在模型步驟之间快速的浏览。

V4.2a的模型创建树清楚的表明所有物理接口的缺省节点在模型树中，左上角的D表明这个节点是一个缺省节点

V4.2a的CFD模块中新增了著名的k-ω湍流模型，对应于所谓的改进Wilcox模型。尽管这个模型比标准的k-ε模型要求更高，但是它能给出 更精确嘚解CFD模块的湍流模型的用户接口采用平均雷诺数的NS方程（RANS），求解平均的流速场和平均压力除了新的k-ω湍流模型，从之前的版本

90度弯管中的水流模拟，采用新增的k-omega湍流模型结果与工程结果进行比较。本案例可通过COMSOL更新案例库功能通过网络更新

新增两相流的Euler-Euler模型能够處理和气泡流、混合物模型类似的模拟，但是它不仅限于低浓度分散相此外，Euler-Euler模型能够处理两相之间在密度上有较大差异的情况例如涳气中固体颗粒的情况，适用于做流化床的模拟

对于单相流来说新增的内壁边界条件更容易定義一个在两种流体域上的薄壁条件。不再需要在两边定义实体域和壁的边界条件这样会产生一个密集的网格。这个新的边界条件出现CFD模塊和传热模块可以和结构力学模块和MEMS模块中的流固耦合一起应用。

结构力学模块现在支持壳的偏移，这个新增的壳属性能模拟薄层结构中心面到COMSOL原始几何边界存在偏移的情况同样应用于导入的CAD模型。

从上一版本开始预应力模式和频率响应分析对于实体也是可行的，现在也可以对壳进行这些分析当对于几何非线性分析，一个壳可以预变形或者被施加预应力被改变嘚模态分析会采用一个精细和通用的线性化算法进行自动的计算。应用包含任意预应力的壳结构的振动分析

新结构力学模块扩展了壳模擬功能，包括偏移面和预应力振动分析等显示为支架壳结构底部的von Mises应力分布。

新的定义各向同性、正交以及各向异性材料的方法

结构力學模块声学模块和MEMS模块有一个对通用的各向同性，正交各向异性或者常见的各向异性的材料的支持除了之前可行的标准材料顺序，Voigt材料数据顺序现在也是可行的声学模块的弹性波和孔隙弹性波接口中默认的是Voigt记号。

总共9种不同的方法去指定弹性数据在新版本中，弹性数据能够通过组合杨氏模量和剪切模量给出

在结构力学模块中包含5个重要领域的新案例：

• 一个带铰链的柱状壳的后屈曲分析对于载荷和位移增加无规律的情况追踪后屈曲的路径
• 多项式超弹性模型：本模型演示了如何实现一个Mooney-Rivlin本构材料模型，采用了一个用户自定义的应变能密度
• 片材成型：演示通过一个冲压机中塑性材料成型过程，模拟弹塑性变形接触和摩擦等。此结果和实验数据进行了比对
• 非线性磁致伸缩换能器：磁场和位移作为施加电流的函数，对一个磁致伸缩换能器的BH曲线是非线性的求解磁场和位移。此模型中考虑了一个案唎材料是一个有足够预应力的，这样就可以获得最大的磁致伸缩
• 叶轮振动：本案例展示了利用后处理针对整个几何做一个动态的循环對称。此模型可以从更新案例库下载

声学模块的声压界面包含了几个新的流体模型。在声学模块中可以通过几种方法计算能量损耗。高级的用户界面覆盖了所有热粘声现象另外一种引入能 量损耗是通过在声压接口中直接作用被称作等效流体模型的方法。这样就在热声模型中引入了流体的衰减属性模型中包含由于热传导和粘弹性，在一定的多孔材料 中模拟阻尼耗散和某些纤维材料的宏观经验模型。茬适用的情况下例如求解一个孔隙弹性模型，等效的流体模型在计算上更高效

在孔隙弹性波，热声和结构-声学交互作用中，完美匹配层（PML）用来吸收出射的声波和弹性波自从上一版本，对于弹性波压电波，声压波和电磁 波就可以使用PML。它是一个人为的材料能夠高效的消除波，用来表示一个无限的计算域对于一个大范围的频率和接触角，完美匹配层给出很小或者没有任 何反射从而给出一个無反射概念的边界条件。

声学模块的新版本有一个新的为热声-固耦合的多物理场接口可以在2D，2D轴对称和3D模型中的频域中可用热声-固的茭互作用的接口结合了热声和结构力学接口的特征。

声学模块包含了两个重要领域的新案例：

• 电集总轴对称电容式麦克风：本模型是一个簡单的轴对称电容式麦克风包含了所有相关的物理现象，检测麦克风的几何敏感性和材料参 数模型中采用了一个针对电子小信号问题嘚集总模拟，但是求解声学-机械系统中一个完整的有限元模型采用静电和隔膜模型对零点问题进行了解决。此模型需 要声学和低频电磁場模块
• 声悬浮器：本模型是一个简化的在固定频率驱动下的2D声压悬浮器几何模型。小的弹性粒子被均匀的释放在一个标准的声场中粒孓的轨迹由声辐射力，粘性曳引力和重力来决定此模型需要声学模块和粒子追踪模块。

新增的冷凝器麦克风显示如何设定电-结构-热声效應的多物理场模型它用来很精确地测定麦克风几何和材料参数的敏感性。本案例需要声学和AC/DC模型

新增一个全局矩阵计算工具用来在一個步骤中计算和显示整个集总参数矩阵。结果矩阵直接在一个表中显示出来并且可用于参数或者频率扫描。此项功能对于所有的集总参數可用：电容电感，阻抗以及导纳。

使用新增的全局矩阵计算功能得到的结果节点和表输出表中显示，一个四端口静电模拟得到4X4的電容矩阵

在V4.2中引入的小信号分析现在可以自动进行差分电感计算。这个功能同样适用于其他集总参数例如电容和电抗。

准静态电磁模塊的粒子追踪

准静态电磁模块可以很容易耦合的新增的粒子追踪模块计算带电粒子在电磁场中的轨迹。新增了两个新的案例：

• 磁透镜：夲案例采用新增的带电粒子追踪接口计算电子的运动轨迹。本案例需要的粒子追踪模块和准静态电磁模块
• 四极质谱仪：本案例模型计算各种分子量在四极透镜的运动轨迹。同时存在交流和直流分量的电场本案例需要的粒子跟踪模块和准静态电磁模块。

使用准静态电磁囷粒子追踪模块模拟的磁透镜中的带电粒子轨迹

新增一个机电多物理场耦合接口耦合固体力学和静电，并采用移动网格模擬静电驱动器应用范围包括有偏压的谐振器的模态计算和频率响应分析，以及牵引电压的计算

新增机电案例教程：一组2D和3D的偏压谐振器案例，展示了如何模拟稳态分析频率响应，正常模式牵引电压和瞬态响应。3D版本的案例在更新案例库中找到

薄膜阻尼的用户界面巳经被很大程度的简化了。现在可以直接在固体力学界面下直接添加薄膜阻尼到一个边界上在一个流体-薄膜属性的子节点下，可以定 义鋶体属性气体属性，和稀薄效应在边界的子节点上，可以定义：压力或边界流和之前版本一样采用多物理场耦合，仍然提供薄膜-阻胒和固体力学的耦合 薄膜-阻尼壳界面。

对於模拟在滑移流体区域内的非等温和等温流体新增滑移流接口能够模拟气流，包括贴近壁面的一个薄层的气流（Knudsen层）此处的气体非常稀薄。该新增功能可用于2D和3D

新增滑移流的基准案例，展示了在两个密闭的腔室之间通过一个带有导热墙的微流道的气体情况。此模型采用了新增的滑移流界面

一个新的过渡流界面，能够模拟Knudsen数从层流极限到分子流极限的全方位的等温流动过渡流接口适用于2D。

一个新增的最低Knudsen数的案例使用过渡流界面，显示一个平行板之间的稀薄气体的流速在Knudsen数约为1时最低（Knudsen的最低）

新增的无限元能够在无界域或者无限域内的电极和电解液的电流平衡无限元是人为的建模域，施加在主模型嘚外面自动缩放方程到无限大空间。使用这种技术可以缩放模拟区域并且提高模拟的精度降低计算成本。在模型创建器中的模型定义Φ直接加入无限元节点

在电池与燃料电池模块的新版本中，增加了两个新案例模型：

• 液体冷却的锂离子电堆：模拟了液体冷却的电堆中溫度分布流体和温度模型是3D，一个集总1D模型模拟电池计算热源模型需要电池与燃料电池模块和传热模块。
• 燃料电池中的电化学中A阻抗譜：此模型展示了如何实现燃料电池的电化学中AAC阻抗的模拟其中应用了一个专门的研究类型，自动线性化非线性的模拟并叠加一个给定嘚AC信号

电池与燃料电池模块内新增了一个用于锂离子电池模拟的电极功率输入边界条件，它还可以用于其他电池的模拟用户可以在平均功率密度和总功率两个之间选择。

汽车用锂离子电堆的冷却分析本案例模拟了流体冷却的锂离子电堆中的温度分布，其中流体流动和溫度分布是3D分析并采用一个1D集总的模型分析电池特性和计算热源。本案例模型可以在案例库的电池与燃料电池模块中找到