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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海洋油气开采的过程中,油气在海底通过海底管线进行运输。当雷诺数改变时,海底管线周围的流场也会相应发生改变,因此研究管线周围流场分布对分析管线受力情况至关重要。本文研究了海底管道在层流和紊流的情况下,不同流速,不同的床面粗糙度以及不同位置海底管线等情况进行了建模和分析,绘制了不同情况下流场分布图。计算结果表明:(1)同一位置,不同流速下,海流绕流管线形成的流场不同,当流速超过某一限定值后,会出现涡流。(2)不同位置,相同速度下,海流绕流管线形成的流场有所不同。通过数值模拟,对不同情况下的管线受力情况有了清晰的认识,对工程实际操作可以起到指导作用。 关键词:海底管线;海流力 ... 詳細を見る
激光沉积是激光增材制造的一种,激光照射靶材表面,同时合金粉末同步送入工件表面,激光与粉末相互作用,并在基体表面形成金属熔池,随着热源和粉末流的相对移动,熔池快速冷却,形成沉积道。该快速熔凝过程复杂,涉及传热(热传导与热对流)、流动、相变、质量添加、多组分传质、自由表面移动等。 本算例使用了传热模块、流动模块和组分传输模块,研究激光增材制造过程中的高温金属熔池的温度场、速度场和浓度场。分析表面张力、重力、等对熔池形成的影响;引入液相分数描述固液糊状区,在动量方程和能量方程中添加源项建立固液混合区的控制方程;采用动网格技术(ALE)实现移动自由界面 ... 詳細を見る
海上石油泄漏不仅造成资源的浪费,还长期威胁着脆弱的生态系统。然而浮油具有面积大、油层薄、粘度大的特点,难以采用传统的技术和材料来有效地处理。作者利用石墨烯海绵疏水亲油、导电的特点,设计了一种原位加热的方法,有效地较低了原油的粘度,增大了油在海棉里的扩散系数,在解决快速吸附高粘度原油这一世界性难题方面取得了突破性进展。 在这个研究工作中,作者发现很难在实验上获得此方法的能量消耗情况,为了回答这个问题,作者应用 COMSOL® 软件,模拟了石墨烯海绵加热吸油的热传导过程。运用电流模块,模拟石墨烯泡沫通电加热升温的过程,用热传导模块模拟热量通过石墨烯泡沫传递到油、水 ... 詳細を見る
采用数值分析方法对扬声器稳态温度场进行分析,可得到单频信号以及白噪声激励下扬声器各部件及周围空气的稳态温度场分布。将仿真结果与采用 Klippel R&D 系统 PWT 模块及多通道测温仪的测量结果相比较,表明数值分析结果与测量结果基本一致。同时还讨论了温升所导致的扬声器输出功率压缩现象。 詳細を見る
使用 COMSOL Multiphysics® 仿真轴对称扬声器一般可采用 2D 轴对称模型,但在这种坐标系下无法建立扬声器测量中常用的矩形障板模型,而选择计算安装在无限大障板上扬声器的声特性,其仿真计算结果又与常见的标准障板上的测量结果在中低频段存在较大差异。 为了使无限大障板上的仿真结果与标准障板(或其它有限大障板)上的测量结果相一致,提出一种方法,利用 COMSOL 软件的 Parameter Sweep 功能,通过多次进行 2D 轴对称的电磁场、结构力学和声学三场耦合的扬声器仿真计算及相应后处理,得到安装在有限大障板上的扬声器正前方的声特性。 ... 詳細を見る
飞行器遭受雷击时会产生多物理效应,包括电磁感应效应、热效应和电磁力效应等。建立三维电磁、电磁-热耦合、电磁-热-力耦合等多种典型模型进行仿真分析,通过对电势、电流、温度、电磁场和力等物理量的分析,研究飞机附着点、雷电防护布局、雷电流分布、金属网/复合材料熔蚀、机舱内电磁场分布、油箱缝隙打火、结构受力等问题。仿真结果在不同程度上可以为飞行器的雷电防护提供重要参考和设计依据。本文以 COMSOL Multiphysics® 多物理场耦合软件为仿真分析工具,建立多种典型问题模型进行计算并对结果分析,说明雷电及其相关问题可以通过仿真分析进行评估和解决。 詳細を見る
随着我国国民经济的持续高速发展,生活与生产的用电量越来越大,电力行业的规模日益增大。电力设备在不正常工作时,大多会产生电弧电晕,通过检测电晕电弧等目标,就可以获知电力系统设备的损害程度。然而,目前并没有对真实的电弧电晕目标进行非光子计数方式的定量化研究。本文作者研制了一套紫外外波段的面阵成像探测系统,对实验室人工制造的高电压电弧电晕目标进行了相关的分析与实验研究。 利用 COMSOL Multiphysics® 的等离子体物理场接口的 DC 放电接口,对实验所用的天梯仪器的放电行为建模,分子碰撞数据选择大气压下的空气模型,对电晕放电辉光主要贡献的成分N2+ ... 詳細を見る
When the production capacity of micro chemical plants is increased by numbering-up approach, it is important to realize the uniform flow distribution among the parallelized microreactors. In addition, a blocked microreactor needs to be identified as early as possible to achieve the ... 詳細を見る
车辙是一种在高温天气下会迅速发展的沥青路面病害,严重影响行车安全。由于沥青混合料是温度敏感性材料,其力学参数将随温度发生改变,因此,要对车辙进行准确预估,就必须获得路面结构内实时变化的温度场。 建立一个三维路面结构,分为六个结构层,分别定义各层的材料参数;选择传热模块中的表面对表面辐射传热,并在环境设置中选择路面结构所处地区的气象站数据;然后添加一个外部辐射源,源位置为太阳,并输入被辐射位置的坐标;设置路表面为漫反射表面,且与外界进行强制对流换热,侧面为热绝缘,底部为恒温。将漫反射表面中的表面发射率与吸收率设为变量,在计算中进行参数化扫描 ... 詳細を見る
In recent years, fire and explosion accidents of mobile phones and electric vehicles are very common. If the heat generated by the battery cannot be dissipated in time will cause the battery temperature rise, or even thermal runaway. Therefore, it is necessary to decrease the heat ... 詳細を見る
