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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基于声学透镜的声学聚焦技术已经在医学检测及医学治疗中有着广泛应用,特别是在 HIFU 技术中有着重要的地位。虽然近几年声学聚焦技术已经有着很多的成果,但是由于“衍射极限”的问题,聚焦区域有一定的限制。声学超材料技术是当前物理领域的热点,该技术的相关成果和优势已经渗透到多个学科的研究中。本文为了更好地抓住学科交叉的技术优势,发挥声学超材料在声学聚焦技术中的优势,使用 COMSOL Multiphysics® 进行了水下聚焦超声技术研究,得到了较好的实验效果。这些研究对推动我国的声学透镜技术研究有较大的帮助,对基于 COMSOL 的有限元分析声学透镜技术有较大的借鉴。 詳細を見る
飞机燃油系统雷电防护是飞机设计中需要考虑的一个重要部分。用实验方法研究成本较高,且周期长,数值仿真方法具有明显的优势。本文基于COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,建立内部带有液压管和燃油管的燃油箱系统模型。通过电-热耦合仿真考察雷电流在燃油箱上的传导路径,根据电流分布及温度分布给出成为潜在点火源的位置。进而对比研究了两端是否屏蔽对燃油系统上雷电流物理特性的影响。仿真结果表明:飞机燃油箱系统遭受雷击时,成为潜在点火源的位置有卡箍边沿、17号肋与燃油管和液压管连接处、燃油管和液压管以及桁条上距离16号肋和18号肋上开孔较近的地方 ... 詳細を見る
一个疫苗冷链运输箱。利用COMSOL Multiphysics 软件的CFD模块对模型进行仿真,利用冷冻至-8℃的冰盒使疫苗冷链运输箱维持在2~8℃。固体冰发生相变,从而产生冰由固体到固液混合再到液体的过程。在这一过程中,可以观察到融化界面、流体域中的速度分布、温度分布。 几何模型:长方体固体冰被塑性材料(简化成薄层)包覆,竖直置于疫苗冷链箱内进行熔融过程。 边界条件:空气域:环境温度Tamb=293.15[K],相变材料:T= 265.15[K],即冰的初始温度; 物理场接口:层流、流体传热 物理模型:1.流体设置中,为观察到冰盒内流体由温差及自然对流引起的流体流动 ... 詳細を見る
Radio frequency (RF) drying is a novel drying technology. During the RF drying process, the internal and external temperature of the food material is elevated simultaneously when traditional heating method relies on heat transfer from the surface to the inside, which greatly improving ... 詳細を見る
电声产品测试为了更贴近于实际人耳感受到的灵敏度,通常测试时会带上一个耦合腔来模拟耳道的情况,使麦克风测试到的声压更接近于人耳感受到的声压。目前测试较为普遍配合的耦合腔一般有711高漏仿真耳耦合腔、711低漏仿真耳耦合腔和318仿真耳耦合腔。电声产品经过不同的耦合腔测试会在整个频段体现出不同的声压级,设计电声产品的前期,需要了解到不同耦合腔是否可以满足设计需求。使用COMSOL可以对细窄管道和狭缝区域模拟分析,将耦合腔的特性准确仿真模拟出,有效预知电声产品经过耦合腔之后的性能特性。 詳細を見る
井下信息传输技术是实现石油工程领域中智能钻井目标的一项关键技术,信息传输也是制约随钻测量技术发展和应用的“瓶颈”。声传播方式因具有结构简单、成本较低、易于定向发射等优点成为研究的热点,同时石油钻井中井下连续的钢质钻柱为声波的井下信息高速传输提供了条件。本文应用COMSOL固体力学瞬态模块二维轴对称数值计算对不同频率的正弦声信号在周期性管结构中传播过程中存在透射系数及衰减系数差异较大的现象进行数值模拟与分析。 构建理想周期性管结构的二维轴对称几何模型。分别对不同频率下的正弦声信号在周期性管结构中传输进行数值模拟,以频率为400Hz和500Hz的正弦声信号为例 ... 詳細を見る
焊接接头是管线工程的薄弱环节,制约着油气田的发展。传统的电化学方法在表征由焊缝、热影响区和母材等不同部分组成的、具有多界面、高度不均匀分布的电化学反应过程时存在一定的困难和局限性,导致焊接接头局部腐蚀演化过程的电化学机制目前仍不十分清楚。利用 COMSOL Multiphysics® 多物理场仿真软件的“腐蚀,二次电流”接口对不同焊缝宽度的模拟 X80 钢SMAW焊接接头在 CO2 饱和的 NACE 溶液中的电位及电流密度分布进行了仿真。结果表明,在本文研究条件下,模拟的 X80 钢 SMAW 焊接接头的焊缝和粗晶区作为腐蚀电偶对的主要阳极,腐蚀加速 ... 詳細を見る
非常规能源页岩气的开采得益于深部储层大规模水力压裂,页岩气在储层基质孔隙、天然裂缝和人工裂缝等通道的流动性影响页岩气的产气速率。建立多空介质流动、固体力学以及传热多场耦合的二维多尺度数值模型,分析页岩气解吸附、扩散、渗流过程中储层内基质与裂缝中渗透率和孔隙率的动态变化,对于页岩气藏的产气速率有指导意义。研究结果表明:储层压裂阶段,大规模网状裂缝导致裂缝内部孔隙率和渗透率升高,页岩气解吸附导致有效应力升高基质收缩,基质空隙率和渗透率上升,页岩气产气速率较高。页岩气从孔隙到裂缝的流动过程导致储层内部的孔隙压力降低,储层内的压力下降,在上覆岩层的压力作用下孔隙缩小裂缝变窄 ... 詳細を見る
相比标准焊接型IGBT模块,压接型IGBT采用无键合线连接技术,具有失效短路、抗浪涌能力强、结构紧凑和双面散热等优势,更加适用于串联连接和大功率应用场合。压接型IGBT芯片的电气特性和失效模式与机械压力密切相关。需要研究不同机械压力和封装结构对IGBT芯片的影响,一方面,研究芯片的应力集中问题,为压接型IGBT芯片的优化设计提供建议;同时,找到合适的机械压力范围,优化封装结构,为提升器件整体性能奠定基础。 COMSOL多物理场仿真在IGBT封装结构设计和压力分析方面具有很大的优势。单芯片压接型IGBT的基本封装结构可通过几何部分进行设计 ... 詳細を見る
近几年,出于能源危机与环境保护的考虑,新能源电动汽车受到了世界各国的大力推广,但由于电池容量与充电设施等充电问题成为主要技术瓶颈,安全、方便、非接触式的无线充电技术成为了研究热点,其原理上以耦合线圈作为能量传输的主要元件,利用线圈间耦合谐振作用实现无线传能。但考虑到实际应用场景中,相比传统插电式充电,无线充电存在传输效率较低,以及对于停车时充电位置对准程度要求较高等问题,因此需要对传输线圈的结构和尺寸参数进行设计优化。 在线圈尺寸结构的设计优化方面,COMSOL多物理场仿真完美的解决了我们日常研究中很多繁琐的问题。线圈的基本结构类型可以通过几何部分进行设计实现 ... 詳細を見る