用途:在 MATLAB PDE Toolbox 中完成端到端有限元分析,流程为几何 → 模型设置 → 求解 → 后处理,使用 R2025a+ 的现代 femodel 工作流。适用场景包括由基本体(multicuboid、multicylinder、multisphere)、STL/STEP 导入或二维 decsg 构建几何;设置边界条件、载荷、材料与初始条件;求解热、结构、电磁问题(稳态、瞬态、模态、频率、传导);对有限元结果做插值、导出衍生量与可视化。
主要能力:几何经 fegeometry 包装,支持布尔运算 union/subtract/intersect、mergeCells/deleteCell、平移旋转缩放、二维挤出;用 generateMesh 生成网格,支持全局 Hmax/Hmin 与局部 HFace/HEdge/HVertex 细化;femodel 指定 AnalysisType 与材料属性;求解语法如 R = solve(model)、R = solve(model, tlist)、R = solve(model, FrequencyRange=[-Inf, 2pi500]);支持多物理场复用与耦合,如 static → modal → transient、thermalSteady → structuralStatic。
限制:不覆盖通用方程 PDE(createpde(N))旧工作流,也不涉及 Simulink/Simscape 系统级仿真与仅网格任务。PDE Toolbox 无单位,需自行保持单位一致;结构分析仅限线弹性,不含塑性或超弹性。频响、频率范围与 omega 均以 rad/s 计。切换到 magnetostatic、magneticHarmonic、electricHarmonic(Nedelec 单元)时须使用线性网格。
用法要点:模型可复用,切换 AnalysisType 时不要新建 femodel;非恒定参数需遵循 NaN 约定;辐射用 StefanBoltzmannConstant 并用开尔文;热应力需设 ReferenceTemperature。文中示例命令保持原样。