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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微波作为信息和能量的载体具有同等重要的应用价值,利用微波对物质产生的物理化学效应进行能量传递及转换已经在化学领域有了积极的应用。从 1986 年 R.N. Gedye 等人首次使用微波促进化学反应使其反应速率提高 1240 倍以来,有越来越多的微波和化学领域的科学家对相关问题进行了研究,并出现了一门新兴学科“微波化学”。微波化学作为研究微波能的一个方面是研究微波与化学反应体系相互作用的一个新兴学科。由于当前人们对微波加快化学反应的研究还非常肤浅,微波在大规模应用中并未发挥出其应有的巨大优势,微波化学进一步发展面临着巨大的挑战和机遇 ... 詳細を見る
复合无间隙氧化锌避雷器是保护电力系统中各种电气设备安全稳定运行,免遭操作过电压和大气过电压侵害的重要装置。而其外部硅橡胶绝缘材料长期承受不均匀电场,导致外部绝缘材料加速劣化,对避雷器本体的安全性能造成威胁,为此,通过建立110KV复合无间隙ZnO避雷器的仿真模型,分析其外部绝缘材料空间场强分布情况,提出使用非线性电导材料对端部分布不均匀的高场强区域进行局部替换。采用COMSOL软件建立二维轴对称模型,利用AC/DC模块对避雷器进行仿真。仿真结果表明,使用非线性电导材料替换后,沿避雷器伞裙外表面最大场强从1.21 MV/m分别降至0.67MV/m、0.86MV/m ... 詳細を見る
引言:超流氦低温系统的正常运行离不开负压换热器,在此选用绕管式的负压换热器。其工况为 4.45K~2K 之间,低压侧绝对压力 3000Pa 左右。软件中用到的模块有 Livelink for Solidworks、Livelink for Excel、“非等温湍流 k-ε”接口。 结果:求解结果定性上正确,问题在于为了让换热器达到理想换热效果,需要更多匝数的绕管,对计算机要求很大,在该模型中只保留了 10 匝。 詳細を見る
复合材料帽型加筋结构在航空航天领域得到了广泛应用,硅橡胶芯模是实现其共固化成型的关键工装之一。预浸料固化加热过程中硅橡胶的热膨胀需要通过预制调型孔来消除,以保证帽型加筋结构的成型质量。本文通过 COMSOL Multiphysics® 建立了硅橡胶芯模预制调型孔热力耦合有限元分析模型(图 1),采用传热和结构力学模块对不同结构硅橡胶芯模进行计算机仿真,得出实现复合材料帽型加筋结构形性协同制造的硅橡胶芯模预制调型孔的最佳尺寸范围(图 2)。综合分析硅橡胶芯模受热膨胀的可能影响因素,建立了考虑体积修正系数的预制调型孔计算模型 ... 詳細を見る
Two-generation superconducting coils carrying large current in alternating magnetic fields is very common in electrical applications such as HTS linear motor. So it is meaningful to study the characteristics of coated superconductors in the presence of travelling magnetic field. In this ... 詳細を見る
建筑发生火灾时玻璃受热破裂发生脱落行为对于火灾的发展有显著的影响。玻璃暴露区域热膨胀使得遮蔽区域受到拉应力直至发生破裂。而后,玻璃发生脱落,形成新的通风口加速火蔓延。本文采用 COMSOL 有限元的方法建立了风载荷作用下火灾中玻璃的三维物理模型,使用 Coulomb-Mohr 判据来判断玻璃是否发生破裂,研究了玻璃发生首次破裂时间和应力场分布,模拟结果与实验结果的首次破裂时间的相对误差小于 3%。本研究也为建筑防火和结构抗火提供理论基础和技术支撑。 詳細を見る
在过去的二三十年中,液体燃烧电弧被用来制造纳米碳结构。该方法利用电弧空间中存在的碳蒸气作为电极腐蚀的结果,在存在高温梯度的区域迅速冷却时形成碳纳米管和富勒烯。碳结构的形成速率和结构取决于等离子体环境和形成机制两个方面。目前的研究工作,等离子体环境的形成和从电极表面的碳蒸气的传输是用二维电弧模型计算研究的。利用流动气液界面的传热来确定水的蒸发速率,考虑到电弧辐射对水蒸发的贡献以及碳和水蒸气之间的化学反应。此项研究使用 COMSOL Multiphysics 等离子体模块及传热模块。 詳細を見る
针对非铁磁金属板的缺陷检测问题,进行了电磁超声无损检测技术的数值模拟及实验研究。电磁超声换能器工作机理复杂,已有的仿真大多是针对发射过程,并且被测体不含缺陷。本研究采用 COMSOL 软件建立了超声发射、电磁超声换能器接收的二维有限元模型,对被测体有无缺陷时线圈接收到的电压信号进行仿真分析。根据发射频率和超声导波的频散特性,设计并制作了回折形线圈,然后研究了线圈导体尺寸以及线圈提离对电磁超声换能器性能的影响,并对有无缺陷的铝板进行了实验研究。结果表明:仿真中线圈接收到的电压信号能够反映缺陷的位置,实验结果与仿真结果相吻合。 詳細を見る
分别从软件模拟和晶体生长实验两方面对衬底表面的温度分布进行研究,进而达到控制 AlN 蒸气在衬底表面过饱和度的目的。理论上,结合异质形核理论(图1 (a)-(c)),采用 COMSOL Multiphysics® 模拟软件对坩埚结构的温度分布进行模拟仿真(图1(d)),模拟结果表明:复合型衬底可以显著地改变衬底表面的温度分布,进而改变衬底表面 AlN 气氛的过饱和度,实现对晶体生长驱动力[1]的控制;实验上,采用 PVT 法 AlN 晶体的生长实验验证了软件模拟结果。采用复合型衬底生长 AlN 晶体时,通过对衬底表面的温度分布调控,如图1 (c)-(g)所示 ... 詳細を見る
在页岩或致密储层油气开发过程中,水力压裂技术得到了广泛引用。在传统的油藏数值模拟中,裂缝参数如导流能力等一般是给定值,而在低渗致密储层实际开发过程中,受铺砂浓度等影响,压裂裂缝只有部分发挥增产效果,可以称之为有效裂缝。 考虑铺砂浓度随裂缝长度的变化关系,基于COMSOL地下水模块和裂隙流模块,建立了致密砂岩储层压裂开发渗流数值模型。模型通过对达西定律模型进行修改,以考虑启动压力梯度对渗流规律的影响。同时针对致密储层的两种裂缝形态:经典长缝和网状体积缝,分别进行了有效缝长和有效改造体积的定量分析与评价。 本文从铺砂造缝,储层特性,生产制度等方面进行影响因素分析 ... 詳細を見る
