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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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
低频减振降噪技术在 NVH 领域越来越被人们关注，因此本文借助 COMSOL 软件中的声学模块（声-固耦合）针对一种局域共振型薄膜隔声模型进行了探索性研究。通过参数化扫描对模型的结构参数和材料参数进行合理地设计，该结构在低频范围内表现出较好的隔声效果。然后使用该软件对该模型进行了一系列的等效参数计算，进一步揭示了隔声量的变化规律、隔声机理、以及模型本身的等效参数与其隔声量之间的关系，并且从微观层面较直观地展现了该模型在不同激励频率条件下的运动特性。本文对以上涉及的研究方法进行了详细的叙述，提供了一种低频声学薄膜材料的设计思路，有利于 NVH 工程师们使用 COMSOL ... 詳細を見る
沥青混凝土是一种典型的多相粘弹性材料，超声波在其中的传播规律非常复杂。不同温度下沥青混凝土的粘弹性差异非常明显，导致超声波的传播衰减比较显著。为确定合适的温度范围，基于COMSOL的固体力学模块，本文建立了超声波在沥青混凝土中的传播模型来探究振幅和波速对温度的敏感性。传播模型主要分为沥青混凝土和压电换能器两部分，其中，沥青混凝土部分采用蒙特卡洛方法构建二维三相沥青混凝土传播介质（集料、沥青砂浆和空隙）；压电换能器部分则为一发一收式。基于Burgers模型，本文选取了四种典型温度 (-10℃、10℃、20℃和30℃) 下的沥青砂浆参数 ... 詳細を見る
长程声传播是大气中声波传播的一种重要模式。而由于次声与核爆、地震、火山和海啸等自然现象密切相关且便于观测，受到国内外科学家广泛而深入的观测研究。本案例基于COMSOL Multiphysics®的压力声学模块开展了对非均匀大气中次声波超视距传播特性的研究, 通过建立大气声学模型对武汉上空四季次声波传播情况以及路径传输损耗进行了频域稳态分析, 利用MESIS00模型获得大气的温度，HWM93模型获得大气风场，模拟了声波在大气中的传播，获取了次声波在非均匀大气中的超视距传播特性.计算结果表明, 非均匀大气的性质及其中存在的风对次声波传播有明显的影响 ... 詳細を見る
铁芯电抗器作为电力系统中重要的基础设备之一，具有漏磁小、节省空间等优点，因此在新能源和城市配电系统中得到广泛应用。但其运行中产生的噪声严重污染周边环境，而且电抗器振动过大对其自身正常运行也会构成威胁。本文在磁致伸缩效应和麦克斯韦方程相关理论研究基础上，采用COMSOL Multiphysics®多物理场仿真软件，通过AC/DC模块、声-固模块对三相电抗器铁芯的振动噪声进行研究。首先从多物理场耦合的角度，定义瞬态计算条件，然后在瞬态磁场的基础上加上声场和固体力场来建立三维物理模型，最后通过多物理场的耦合计算，得到电抗器铁芯振动位移和声压场分布 ... 詳細を見る
Throughout this work, we conduct simulations using the finite-element commercial software COMSOL MULTIPHYSICS. Valley interface states, resulting in acoustic valley Hall topological insulators, have recently become a hot topic in the study of acoustic systems. On the basis of structural ... 詳細を見る
在电子设备向高集成度、高功率密度发展的趋势下，散热问题已成为制约设备性能、可靠性与寿命的核心因素。音响产品的功率较大，其散热受限于体积小、空间密闭，与外界换热速率低，且设计需考虑振音、防水、表面温度限制、成本、交付周期等难点，故本研究综合考虑以上因素主要通过板级及系统的均衡设计，运用仿真技术，对产品的散热进行优化。 板级散热的核心目标是减少元器件到 PCB 及散热结构的热阻，避免局部热量积聚，将热量高效传导至系统级散热结构（如散热器、外壳）。其优化方法围绕 PCB 设计、元器件布局与封装、热界面材料（TIM）三大核心展开。 系统级散热关注 “热量从 PCB 到外部环境” ... 詳細を見る
本篇文章使用COMSOL二维以及二维轴对称模型下的压力声学-频域模块，分别仿真了点声源和线声源在不同复杂液态海底地形环境下的声传播模型。以此来对比COMSOL有限元法相对与传统数值仿真方法在处理复杂海底模型下的准确性。 在所仿真的结果中，当声源处于点声源条件下时，使用二维-压力声学模型，海底环境为倾斜的液态海底。由于在二维模型下，声源可以设置在二维图形的任意区域，本文将声源位置定于所仿真水体层的中央。通过观察发现，在小倾斜角、海底与海水的阻抗比较小的情况下，由于在上坡和下坡部分后向散射对声场的影响都比较小 ... 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
在油气井开采过程中，地层的供液能力制约产量和综合效率的最大化。动液面不仅是反映地层供液能力的一个重要指标，而且是油田确定合理沉没度、制定合理工作制度的重要依据。本文应用COMSOL压力声学瞬态模块三维数值计算分析在不同情况下井下动液面测量中的声波反射特性。 首先构建套管横截面积不变，油管横截面积由小变大或者由大变小的三维几何模型。通过分析计算数据得出：对于脉冲声源，当油管横截面积由小变小时，交界面处的反射声波与入射声波极性相同；反之，横截面积由大变小时，界面反射声波极性反向 ... 詳細を見る