マルチフィジックス問題は、システムの応答がいくつかの異なる物理領域（構造変形、流体の流れ、電場、温度、間隙水圧など）間の相互作用によって影響を受ける場合に遭遇します。

工学と科学の多くの問題には、異なる物理領域間のいくつかの結合が必要になります。 過去には、計算能力の欠如のために、これらの結合の効果は無視されるか、かなり近似的に考慮されていました。 しかしながら、ADINAで利用可能な現在の解析機能では、多くの重要なマルチフィジックスの結合の効果を正確に含めることができます。 これらの結合効果を含めることにより、解析は設計のパフォーマンスに対するより深い洞察を与え、より経済的でより安全な製品を導き、そして、自然現象の原因と結果のより良い理解にもつながります[1]。

数学的には、マルチフィジックス問題は、連立偏微分方程式（PDE）を組み合わせて記述されます。これらの方程式の解法は、このような相互作用を一般的かつ効率的な方法で処理するためのアルゴリズムの堅牢性に課題があります。

ADINA Multiphysicsパッケージは、固体と構造、熱伝導、CFDのすべてのADINAのソルバーと、1つのプログラムに緊密に統合された包括的なマルチフィジックス機能が含まれています。

ADINAのマルチフィジックス機能は、幅広さと奥行きの両方においてユニークです。これらの機能を用いれば、異なる物理領域間の広範囲な相互作用を考慮できるだけでなく、これらの各々の物理場は、正確さを損なうことなく一般的な形式で扱われます。

ADINA FSIは、一般的な非線形構造と一般的なナビエストークス流体またはレイノルズ流体の流れの間の相互作用を含む問題を解決するための包括的な機能をすべて1つのプログラムに緊密に統合して提供しています。

産業用アプリケーションの例

ADINA FSIの詳細については、ADINAの流体構造相互作用機能に関するページを参照してください。

完全に結合した熱－構造問題の計算は、ADINA TMCで実行できます。 このクラスの問題では、温度分布が構造変形に影響し、構造変形が温度分布に影響を与える可能性があります。

産業用アプリケーションの例

ADINA TMCの詳細については、ADINAの熱-構造連成機能に関するページを参照してください。

このマルチフィジックス問題は、スケルトン構造と間隙流体からなる多孔質材料（土壌、生物組織など）の変形と間隙圧力の連成です。 機械的変形は間隙圧力を変化させ、間隙圧力の変化は機械的変形を引き起こします。

スケルトン構造には、等方弾性、直交異方性、等方伝熱、直交異方性伝熱、熱塑性、ドラッカープラガー、モールクーロン、カムクレイ、クリープ、塑性クリープ、 等のようなさまざまな構成モデルを使用できます。

産業用アプリケーションの例

このクラスのマルチフィジックス問題では、熱伝導、流体の流れ、および構造変形がすべて結合されます。 一例として、流体の流れはシステム内の温度を変化させ、この温度の変化は構造変形を引き起こして流れの境界条件を変化させ、したがって流れに影響を与えます。

産業用アプリケーションの例

詳細については、ADINAの熱-流体-構造相互作用機能に関するページを参照してください。

圧電問題は、電場と機械的変形の結合になります。 圧電材料に電界をかけると機械的変形が起き、機械的変形により電界が生じます。 この現象は、多くのセンサーとアクチュエーターの設計の基礎になります。

電場と構造変形の反復計算がADINA TMCに実装されています。 ユーザーは、電気変位（電束）とひずみテンソル（圧電マトリックス）の間の非線形構成則を組み込むこともできます。

産業用アプリケーションの例

ジュール熱は、電流によって発生する熱です。 熱は周囲の媒体に影響を与えます。

産業用アプリケーションの例

幾つかの実際のアプリケーションでは、流体は非粘性であると見なすことができます。 この仮定は、流体応答と流体－構造相互作用に必要な計算の労力を大幅に削減します。

このマルチフィジックス機能は、結合された流体－構造システムの周波数応答に興味があるときに特に役立ちます。

産業用アプリケーションの例

このクラスのマルチフィジックス問題は、流体と他の種（溶質）の混合流を支配する運動方程式、連続の式、およびエネルギーの方程式の連成になります。 連成は、混合物の密度と粘度が溶質濃度に依存するためです。 流れによる溶質の移動は、混合密度の空間分布とその粘度を変化させ、その結果、流れパターンに影響を与え、次に溶質の動きに影響を与えます。

産業用アプリケーションの例

詳細については、ADINAの熱-流体-構造相互作用機能に関するページを参照してください。