Masterclass MUCOM: Optimización con COMSOL Multiphysics

INTRODUCCIÓN

El Módulo de Optimización de COMSOL Multiphysics se utiliza para, una vez creado un modelo de COMSOL Multiphysics de nuestro producto o proceso, mejorar su diseño. El proceso completo implica cuatro pasos:

• Primero, definir la función objetivo, que describe la característica que pretendemos optimizar en nuestro sistema.
• En segundo lugar, establecer un conjunto de variables de diseño: las entradas del modelo que podemos modificar para alcanzar esta optimización definida por la función objetivo.
• En tercer lugar, especificar un conjunto de restricciones, como limitaciones en las variables de diseño o condiciones operativas que deben cumplirse.
• Por último, utilizar las herramientas del Módulo de Optimización para obtener la versión optimizada del modelo, con las variables de diseño óptimas que satisfacen las restricciones impuestas.

El Módulo de Optimización de COMSOL Multiphysics es una herramienta muy general que nos permite definir funciones objetivo, especificar variables de diseño y configurar las restricciones. Cualquier entrada de modelo, ya sean dimensiones geométricas, formas de piezas, propiedades físicas de materiales o distribución espacial de los mismos, puede tratarse como una variable de diseño, y cualquier salida del modelo puede usarse para definir la función objetivo. Se puede utilizar en conjunción con cualquier conjunto de interfaces físicas disponible en COMSOL Multiphysics y sus Módulos adicionales.

El Máster Universitario Online en Simulación Numérica en Ciencia e Ingeniería con COMSOL Multiphysics (MUCOM) contiene formación específica sobre optimización dentro de su completo programa académico. La asignatura “Optimización” del máster MUCOM desarrolla los fundamentos teóricos correspondientes a los problemas de optimización y el análisis de sensibilidad de variables, siempre desde el punto de vista de su implementación en la plataforma principal de COMSOL Multiphysics. En el desarrollo de la asignatura, se explican y usan, con múltiples ejemplos prácticos, todas las interfaces físicas existentes sobre optimización en los diferentes casos: optimización geométrica, de propiedades de material, topológica y estimación de parámetros.

OBJETIVOS

Imagen, cortesía de COMSOL, realizada usando COMSOL Multiphysics®

En esta sesión asistiremos a una introducción general a la optimización en COMSOL Multiphysics, y a la formación que en este tema aporta el Máster Universitario Online en Simulación Numérica en Ciencia e Ingeniería con COMSOL Multiphysics (MUCOM).

Además, el Dr. Benjamín Ivorra, profesor de la asignatura de “Optimización” en el máster MUCOM, nos ofrecerá durante la sesión una breve clase, de media hora de duración, en la que nos presentará un ejemplo de optimización geométrica de una estructura elástica sometida a una carga superficial. Consiste en un modelo tutorial de “puente” simplificado, compuesto por una viga y una columna, y sometido a una carga superficial. Abordará el problema de la posición óptima de la columna que minimiza un valor representativo de la deformación global de la estructura. El problema se resolverá usando métodos de optimización implementados en el Módulo de Optimización de COMSOL. Además, se ilustrará una forma alternativa de resolución, que utiliza algoritmos de optimización en una sesión de MATLAB conectada a un servidor de COMSOL Multiphysics en segundo plano.

DOCUMENTACIÓN

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