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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本课题针对“三河市汇诚光机电有限公司”生产的热牵伸辊存在的加热线圈易烧断问题进行了理论分析和软件仿真,从理论上分析了磁场和涡流的分布规律,并基于电磁场与温度场耦合计算方法,对设备的温度分布进行研究,最终通过磁场与温度场耦合计算方法,模拟计算热辊电磁加热条件下的涡流分布与传热。通过COMSOL Multiphysics建立热牵伸辊二维和三维物理模型,进行了多物理场设置,边界条件的设定和材料参数的选定,用有限元法计算热牵伸辊在不同材料下的不同部位的磁通密度模、感应电流(涡流)以及热功率和温度,讨论了辊筒和线圈的热量分布,分析了热牵伸辊线圈寿命短的原因 ... 詳細を見る
高温超导磁悬浮现象自发现以来,以其独特的无源自稳定优势被广泛应用于超导轴承、飞轮储能和轨道交通等领域。随着高速磁悬浮应用的发展和需求,关于高温超导磁悬浮在动态运行下的悬浮特性研究变得尤为重要。本文借助COMSOL Multiphysics软件,耦合AC/DC模块和传热模块,基于磁场强度H法和非线性幂指数E-J关系,建立了悬浮于环形永磁轨道上方的高温超导块材三维实体模型。通过设置轨道的上下振动来模拟超导块材高速运行下受到的轨道不平顺带来的交变磁场的影响。仿真以高温超导块材磁-热-力耦合特性为切入点,研究了在变化外磁场下超导块材悬浮性能及其内部温度变化情况 ... 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
在消费类音响产品中高音扬声器的设计品质 对于整个系统表现至关重要。主轴频响和可控的偏 轴指向性是设计的关键指标。利用VPD工具可以优化产品整体的声学性能,缩短研发周期,提 升效率, 和降低成本。从本质上来讲仿真是一种工具,不能 只停留在纸面上,需要做出样品与实际测量数据比 对,才能形成闭环,调整改善模型,参数和总结经 验,使仿真更贴近实际。 詳細を見る
空间堆中的热离子转换器(TEC)由于在将核反应堆中产生的热能向机械能转换的过程中不需要中间步骤,相比于布雷顿循环等动态转换方式更紧凑、质量更轻且无声,同时又比温差电转换等其他静态转换方式效率较高。由于热离子反应堆的实验研究和测试是一项复杂而昂贵的工作,因此需要通过仿真模拟对热离子转换器进行性能分析及优化设计,并对未来的实验设计提供依据。本文使用COMSOL®软件对多节串联热离子转换器实验装置进行了温度、力学和热电转换的耦合计算,采用2维轴对称几何建模,核反应热源通过电加热模拟,热阱采用共轭传热模拟。相比单节热离子转换器 ... 詳細を見る
辐射定向性与辐射的方向性是两个衡量纳米天线性能的重要指标。目前,大量的研究者将精力投入在设计具有超高辐射定向性的纳米天线,或者易于调节辐射方向性的纳米天线研究之中。但是,具有侧向散射能力的纳米天线其定向性不一定好,具有较高定向性的纳米天线很难实现方向的偏转。因此,在一个纳米天线上同时实现天线辐射的超高定向性与天线辐射易于调节的方向性一直是天线设计者所追求的目标。 我们使用COMSOL波动光学模块仿真纳米天线,并应用了案例库中(Application ID: 31901)中的案例文件,定性地分析了全介质纳米天线中的不同电、磁模式 ... 詳細を見る
扫描隧道显微镜(STM)中的金属针尖在光照下可在其附近形成极大的局域电场增强,这种高度局域的电场可以改变在其附近分子的辐射特性。本研究中,我们将特殊荧光分子置于STM针尖下方,利用针尖和金属衬底形成的纳米腔中的强大电场增益,来调控分子荧光辐射强度。研究结合实验观测和理论分析,理论计算主要采用了COMSOL电磁场仿真模块。通常人们认为,纳腔内局域电场的主要分量垂直于衬底平面,所以只有当分子跃迁偶极垂直于衬底,才能和纳腔等离激元有效耦合。相反,分子偶极垂直于衬底时,分子辐射很大程度上会被淬灭。然而实验发现,在分子和衬底之间加入一层绝缘层后,即使分子偶极跃迁平行于衬底 ... 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
