對空間和時間相關問題的物理定律描述通常用偏微分方程(PDE)來表示,例如能量守恆定律、質量守恆定律和動量守恆定律等。然而,對於絕大多數幾何形狀、邊界條件和物理問題設定,這些偏微分方程無法用解析方法求解。反之,有限元素分析(FEA)可以基於不同類型的離散化建構PDE的近似值。這些離散化方法用數值模型方程逼近偏微分方程,因此可以使用數值方法求解溫度、密度、速度、電場等。有限元素法的另一個好處是PDE問題的數值公式和弱形式之間的密切關係。例如,當在計算機上求解數值模型方程組時,該理論提供了有用的誤差估計或誤差界限。
COMSOL Multiphysics為一套廣泛應用在各領域的多重物理量(Multiphysics)有限元素分析軟體,目前最新版為6.3版。軟體本身提供的中文化親和力介面以及物理域彈性耦合的設定方法,能在短時間內熟悉軟體建模,有效幫助問題的解決。這次課程不僅全面介紹了COMSOL的核心功能,更著重展示了其在實際應用中的強大優勢,為學員提供了深度探索多物理量模擬與AI結合的機會。課程第一天重點聚焦在結構力學的應用,包括非線性結構力學的深入講解以及鋼骨結構懸臂樑的實作案例。通過實際操作,學員們不僅掌握了在COMSOL中進行非線性結構模擬的技巧,還體驗到COMSOL Server及模型管理伺服器的強大功能,為專案管理和模擬結果分享提供了全新思路。此外,COMSOL Compiler的展示讓學員了解到如何將模型轉換為獨立應用程式,極大地提高了模擬工作的效率和便利性。
第二天的課程內容延伸第一天的內容針對複合材料模組的介紹,讓學員們體驗到COMSOL在處理材料科學問題上的獨特優勢。在複合材料焦耳熱膨脹的案例實作中,參與者學習到如何應用COMSOL進行精確的多物理模擬。下午的課程更是亮點滿滿,通過介紹COMSOL與ChatGPT的結合,揭示了AI在多物理量模擬中的巨大潛力。學員們學習了如何運用深度神經網路優化模型,並在ChatGPT建模案例教學中,體驗了AI賦能下的高效建模流程。
課程名稱:結構材料有限元素與AI分析上機實作研習營-從零開始學計算力學與多物理模擬
主辦單位:國立臺灣大學材料科學與工程學系暨研究所
協辦單位:皮托科技股份有限公司
課程日期:民國114年1/14(二)、1/15(三)
上課時段:09:40 - 16:30(免費供應午餐)
預計舉辦地點:國立臺灣大學博雅教學館2樓202教室(博雅教學館位址:https://reurl.cc/MXGY6p )
開放參與對象:不限且無任何參加費用,惟場地限制原則上開放160個學員,報名方法請見活動官網詳細說明
授課內容與課程效益:
以COMSOL多物理軟體為主,包含CAE介紹、CAD幾何繪製介紹(例如前處理幾何的準備、CAD圖檔載入與修補、物理邊界條件、後處理結果設定等)、結構力學模組、非線性結構材料模組、複合材料模組、導入AI工具等模擬實作
預計流程表以及報名相關注意事項詳見附加新聞稿以及活動官網詳細說明
歡迎對「結構材料有限元素分析」技術感興趣的師生們以及相關研發人員踴躍報名,謝謝!
國立臺灣大學材料科學與工程學系暨研究所