研究開発におけるマルチフィジックスシミュレーションの具体例
さまざまな業界のエンジニア, 研究者, 科学者がマルチフィジックスシミュレーションを使用して革新的な製品の設計とプロセスを研究および開発しています. COMSOL カンファレンスで発表したテクニカルペーパーやプレゼンテーションからインスピレーションを得てください. 以下の選択項目を参照するか, クイック検索ツールを使用して特定のプレゼンテーションを検索するか, アプリケーション領域でフィルタリングします.
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飞秒激光加工TC4钛合金的温度场数值模拟
本文基于热传导方程，采用COMSOL有限元模拟软件中的固体传热接口研究TC4钛合金在进行飞秒激光表面扫描过程中的温度场变化。模拟采用控制变量法，通过改变不同的加工参数（脉冲能量、重复频率、扫描速度等）模拟飞秒激光加工对TC4钛合金表面瞬时最高温度的变化的影响。模拟结果表明，在多脉冲飞秒激光照射下，单个脉冲能量越高，热积累的平衡温度越高；脉冲重复频率越高，表面接受总能量越多，热积累平衡温度越高；扫描速度可以影响热积累的平衡，改善材料因表面最高温度过高而发生的氧化或熔化等不良现象。模型的模拟结果与经过验证的基于Matlab软件的数值模型的模拟实验结果相近 ... 詳細を見る
Level-set simulation of impingement and spreading of micro-sized non-Newtonian droplet
The spreading dynamics of micro-sized droplet impact on solid surface is not only an interesting phenomenon observed in nature, but also plays a crucial role in a variety of engineering applications. Most fluids used in industries always contain various kinds of additives such as ... 詳細を見る
基于多级力学耦合的气传孢子分离微流控芯片设计
对气传真菌孢子进行分离和分类是实现农作物真菌病害早期精确检测的重要环节，基于气溶胶颗粒运动理论，论文提出了多级力学耦合微流控芯片的气传孢子提取方法。利用COMSOL Multiphysics软件的CFD和粒子追踪功能，设计多弯曲通道的一级分离结构，实现气流中单孢子和团聚态孢子的预处理和初级分离。然后根据单向受力加速原理，设计径向鞘流加速的二级分离结构，实现对气流中特定孢子提取的二级分离。在两级分离结构之间设置了台阶递降和双鞘流聚焦耦合结构，以保证通道宽度和气流速度的匹配。论文阐述了各环节的工作原理，并分别进行了实验分析和验证。研究结果表明 ... 詳細を見る
硫磺回收装置泄漏仿真分析
硫磺回收装置泄漏仿真分析 陈梦瑶，吴承昊，李焰 中国石油大学（华东） Abstract 近些年来，我国在南海天然气勘探方面逐渐深入，越来越多的深海气田、中小型边际气田及伴生气田亟待开发。对南海气田的开发用到了深海天然气浮式装备（FLNG），这是一种新型的海上气田开发技术，它将海上天然气的净化、液化、储存、装卸和外运过程为一体，其安全要求比陆上装置更严格。在FLNG中，硫磺回收装置的安全问题非常重要，它的原料气来自上游脱酸装置，介质中的硫化氢为剧毒易燃介质，安全问题更应重视。所以对硫磺回收装置管道泄漏后硫化氢扩散迁移所形成的危险区域进行科学有效的预测具有十分重要的意义 ... 詳細を見る
移动设备中的声学仿真分析
智能设备的普及离不开发声物件，随处可见的手机、智能音响、智能家居......都有扬声器的踪影，人们对音质的要求也是日渐严苛。随着便携式移动电子设备的发展，预留给扬声器的设计空间越发狭小复杂，这给扬声器及其他各零部件设计提出了巨大挑战，零件的大小差异、形状的多元以及布局的杂乱使得微型扬声器和受话器在移动设备中的声场分布错综复杂。利用Comsol多物理场仿真软件可以在前期设计中有效的预知移动设备中微型扬声器的声音扩散情况，查看空间中的声压级大小及分布，避免腔体内各零件组装产生的声音干涉，同时可以模拟出发声物件在该空间布局状态下的振动情况 ... 詳細を見る
基于COMSOL的微波反应器中热点问题的探究
微波反应器因其具有的缩短脂交换反应时间、提高反应速率等优点，深受人们喜爱近年来，微波反应器在制备生物柴油的化学工艺中被广泛应用，，但在微波强化化学反应的实验研究和微波反应器的工程应用中还存在很多的限制因素，其中的较为突出的问题之一就是热点问题。为此，本文以中式尺寸下的微波反应器为研究对象，通过改变波导位置、功率大小以及添加搅拌等方式，利用 COMSOL Multiphysics® 软件对热点问题进行了探究。模拟参考了微波炉加热土豆和模块化搅拌器两个案例，运用软件中的微波加热接口以及机械旋转层流接口，对电磁场、温度场以及速度场进行多物理场的耦合计算。模拟结果表明 ... 詳細を見る
沥青路面中入射频率对超声波传播衰减的影响
超声波无损检测是一种相对成熟的技术，具有快捷、准确、高效等优势，广泛应用于医疗、制造、建筑等行业。在道路检测领域，由于沥青路面材料的复杂特性，特别是粘弹性，限制了超声波无损检测的大规模商用。同时，考虑到粘弹性介质对频率敏感度很高，入射频率的合适与否直接决定了超声波检测的效果。因此，本文以入射频率为变量，探究其对超声波在沥青路面中传播衰减的影响。 建立二维模型，主体分为沥青路面结构和压电换能器两部分，属于声学、电学与力学的多物理场耦合。沥青路面结构部分使用“固体力学”模块，根据实际情况，结构分为三层并分别定义材料参数，同时用Kelvin-Voigt模型表征其粘弹性 ... 詳細を見る
城市街道峡谷中建筑屋顶形状对城市微气候环境影响
本文以实际生活中常见的4种屋顶形状的建筑为研究对象，使用COMSOL MULTIPHYCIS 5.3a软件构建了一个二维数值模型，模拟了等高上斜屋顶、下斜屋顶、三角形屋顶、平屋顶筑物屋顶形状对街区峡谷高宽比W/H=1的城市街道峡谷流场以及温度分布影响，同时该模型加载了太阳辐射模块，考虑了建筑表面对表面的辐射效应，模拟了不同太阳辐射角下城市街道峡谷的风速以及温度分布.结果表明等高建筑物下，在不同辐射角度下峡谷内温度分布不同，但背风面容易发生热量的累积，而下斜屋顶更有利于城市街道峡谷的扩散，上斜屋顶更加容易导致热量的累积。这可以为城市规划师和设计师提供了一些建议与想法 ... 詳細を見る
基于COMSOL的两种同轴式微波反应器加热效果的对比分析
微波化学反应的研究，一般要求实验装置要具有尺寸小、工作频带等特点，基于这种要求，近年来一种同轴式的微波反应器应运而生。本文基于COMSOL Multiphysics® 软件，对两种不同结构的同轴式微波反应器进行对比分析。结构主体是由外导体和内导体形成的同轴腔体，内外导体由金属材料构成可承受一定的高压反应。反应器一端为短路面，另一端结构一填充了截锥形聚四氟乙烯插件，结构二为填充了一定厚度的柱形聚四氟乙烯。我们建立了两种结构的二维轴对称模型，通过电磁波-频域接口、层流接口以及流体传热接口对其进行模拟计算，探究不同介质下反应器的加热效果。数值仿真结果如图2、图3、图4所示 ... 詳細を見る
考虑流固耦合的煤层气压裂水平井数值模拟研究
煤层气开采过程中煤层所受应力、孔隙压力的变化以及气体的吸附解吸，会导致煤体骨架和孔隙体积发生变化，改变煤层的渗流能力。基于多孔弹性理论、渗流力学并考虑吸附变形，建立了煤层压裂水平井的物理模型，并建立了煤体变形和气体流动的全耦合数学模型，推导出了渗透率的动态变化模型。利用数值分析软件Comsol Multiphysics对煤层气的开发特征及规律进行了数值模拟，最终实现对模型中关键参数的敏感性和压裂裂缝参数的影响进行分析。 詳細を見る