Veryst Engineering

Veryst Engineering, LLC は, プレミアムエンジニアリングコンサルティングサービスを提供しています. 当社の使命である “基礎からエンジニアリングする” を原動力に, 力学, 物理学, 材料科学, 製造, 計算手法に関する基礎知識を活用して, お客様のニーズを満たす実用的で有用な結果を生み出しています.

当社は, バイオメディカル, 化学, 消費者製品, エネルギー, 輸送, 製造など, さまざまな業界の企業や機関で COMSOL Multiphysics^® を使用した経験があります.

シミュレーション専門分野

当社のコンサルタントは, 以下のようなマルチフィジックスのさまざまな分野に精通しています:

• 流体構造相互作用
• 熱構造結合
• 構造音響相互作用
• 電磁加熱
• 非等温流れと共役熱伝達
• 電磁構造結合

私たちは物理学の以下の分野にも特化しています:

• 流体流れ
  • 流体の混合, 多相流, 非ニュートン流体, 膜潤滑, マイクロ流体効果
• 構造力学
  • ポリマーモデリング, 接触と衝撃, 材料モデルの実装, 形状記憶材料, 構造振動, 波動伝播
• 熱伝達
  • 伝導, 対流, 周囲放射, 内部 (空洞) 放射, 相変化
• 音響
  • 音響組織加熱, 圧力音響, 音響泳動, 空力音響, 線形ナビエ・ストークス, 熱粘音響, 光線音響
• 種の移動とリアクターのスケールアップ
  • 薬物送達, 拡散 (多孔質媒体を介したものを含む), 撹拌タンクでの混合, 充填床リアクター, バイオリアクター, 生物学的試薬の処理, 反応速度論, 反応流
• 電磁気学と光学
  • 静電気, 静磁気, 電気力学, 電気機械, RF および光周波数シミュレーション, 光線追跡
• 粒子トレース
  • 電磁力, 流体抵抗力, 音響泳動, 粒子間相互作用
• マイクロエレクトロニクスと MEMS
  • パッケージの熱応力と加熱, 信頼性設計, スティクションベースのモデリング, 静電トランスデューサの効率的なモデリングのためのハイブリッド方程式ベース/有限要素アプローチ
• 分子流
  • 等温および非等温流, 複数の種, ガス放出, 吸着, 脱着, 表面プロセス
• 半導体デバイス
  • 大型デバイス, オプトエレクトロニクス, 量子井戸, ワイヤ, ドットにおけるキャリアドリフト/拡散

その他のサービス

Veryst は, 計算シミュレーションと解析に加えて, 材料モデリング, 故障および根本原因解析, 設計, 製造プロセスの分野でもサービスを提供しています. 当社の専門分野には, 積層造形, MEMS およびセンサーの信頼性, アプリケーション (アプリ) 開発, カスタマイズされた計算ソリューション, 化学反応器およびバイオリアクターなどがあります.

高度なポリマーシミュレーションに加えて, カスタムテストプログラムと固定具を備えた最先端の社内テスト施設があり, COMSOL Multiphysics の特定の材料モデルで使用するために材料の応答を捕獲するテストプログラムを指定できます.

Veryst は, COMSOL Multiphysics^® およびその他の FEA ソルバーとインターフェースし, 標準の材料モデルと比較して構成動作のより正確な予測を可能にする高度なユーザー材料モデルのライブラリである PolyUMod^® も開発しています. Veryst は, すべての COMSOL Multiphysics^® 材料モデルを迅速かつ簡単に調整できるツールである MCalibration^® ソフトウェアも開発しています.

COMSOL Multiphysics^® プロジェクト

COMSOL Multiphysics を使用したプロジェクトの例を次に示します:

流体構造相互作用 — 心臓弁のモデリング

心臓弁 が適切に機能すると, 血液は心臓を一方向に流れ, 心臓弁にかかるストレスは低くなります. Veryst は, 流体の流れに応じて心臓弁が開閉する方法をモデル化し, 人工心臓弁の設計を改善するために使用できる洞察を提供しました.

流体速度とフォン・ミーゼス応力を示す軸対称心臓弁モデル.

電磁加熱 — RF 組織アブレーション

Veryst は, 血管に近い組織をターゲットとする単極電極を含む RF アブレーション問題の COMSOL Multiphysics モデルを開発しました. 組織と血液, および血流の電気および熱伝達場を考慮しました. また, 組織の温度変化と損傷の進行を予測しました.

組織と血液の温度, および血液の流れの流線.

反応速度論 — 化学反応器のスケールアップ

Veryst は, ラボ規模からパイロット規模, 生産規模まで, 化学反応器のスケールアップ分析でお客様を支援します. スケールアップ分析には, 基礎となる物理現象 (反応速度論, 熱伝達, 質量移動, 流体の流れ) の詳細な理解が必要です. たとえば, 適用可能な混合モデルと層流/乱流特性は, 規模によって大きく異なる場合があります.

回転するインペラによって撹拌されるバッフル付き反応器内の流速.

非等温流 — LED 電球の周囲の自然対流

Veryst は, 密閉された埋め込み式照明器具内の LED 電球 と周囲の空気の共役熱伝達有限要素モデルを開発しました. LED と電球本体間の伝導, 周囲の空気の自然対流, 表面間の放射が組み込まれ, LED の温度を正確に予測しました.

LED 電球の周囲の自然対流による温度変化と気流.

MEMS モデリング — 静電 MEMS ミラー

Veryst は, MEMS デバイスの設計, シミュレーション, 製造, 信頼性, および故障解析でお客様を支援します. MEMS デバイスのシミュレーションには通常, 静電気, 熱伝達, 構造力学, 音響, 流体力学など, 複数の物理分野の結合が含まれます. この MEMS 静電ミラーの例では, 主な固有周波数, 静電容量, およびミラーのモーメントと角度の関係を評価します.

約 3700 Hz での MEMS ミラーの最初のモード形状.

マイクロ流体 — 診断デバイスにおける流れと化学輸送

マイクロ流体ラボオンチップデバイスは, 試薬量が少なく, 反応時間が速いため, バイオテクノロジーに革命をもたらしています. ただし, マイクロスケールで流体を扱うには, 流体の挙動が粘性, 境界形状, 表面エネルギー, および表面張力に大きく依存することが多いため, まったく異なる考え方が必要です. COMSOL^® ソフトウェアで, デバイスのチャネルとチャンバー内の流体の流れと化学輸送の結合 CFD 種移動モデルを開発しました. オンチップポンピングシーケンスを最適化することで, 反応時間が短縮され, デバイス開発が加速し, 試作と研究室のコストが削減されました.

診断およびゲノムアプリケーション用のマイクロデバイスにおける流れと輸送.

電磁構造結合 — ソレノイドアクチュエーターの解析

私たちのチームは, 欠陥のあるソレノイドの電磁気解析を開発し, 構造にかかる力とその結果生じる構造変形を評価しました.

ソレノイドアクチュエーターにかかる応力と電磁力.

構造音響相互作用 — 音響アブレーションデバイス

Veryst は, 音響熱源を使用して組織壊死を誘発する圧電音響トランスデューサーのアレイを備えたカテーテルベースの音響アブレーションデバイスをモデル化しました. モデルは, 生体熱伝達と熱による組織損傷を考慮しています.

2つの電極設計バリエーションのアブレーション後の損傷組織の割合.

非ニュートン流体の流れと粒子追跡 — 層流スタティックミキサー解析

CFD 解析, 粒子追跡, および新しい混合解析アルゴリズムを含む, 層流スタティックミキサー を解析するための新しいモデリングツールを開発しました. 数値拡散をほとんど行わずに, 粒子の広範なグリッドを適用して混合効率を評価しました.

スタティックミキサーのさまざまなセクションでの混合効率は, シミュレーションと実験で良好な一致を示しています.

熱構造結合 — Calrod 熱解析

Veryst は, 加熱ワイヤで構成され, 酸化マグネシウムの絶縁体で囲まれ, ステンレス鋼のチューブで覆われた Calrod の熱電気構造結合モデルを開発しました. このモデルは, 伝導と放射による Calrod 内のジュール熱と熱伝達を考慮しています.

低電圧印加時の Calrod の温度変化.