長年にわたり, COMSOL カンファレンスは, フランスのグルノーブルなど, ヨーロッパ各地のさまざまな場所で開催されてきました. ケンブリッジ, 英国. ローザンヌ, スイス, そしてドイツのミュンヘン. 2020年, COMSOL カンファレンスはオンラインで開催されました. 参加者は, 快適な自分のワークステーションからミニコース, パネルディスカッション, 基調講演などに参加することができました. 仮想プレゼンテーションホールでは, 参加者の論文, ポスター, および事前に録音された口頭プレゼンテーションが展示されました. 今年のイベントのトッププロジェクトを見てみましょう…
200近くの COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパでの発表
ヨーロッパおよび世界中からの研究者, 科学者, 学者, シミュレーションエンジニアがオンラインプレゼンテーションホールで192件のプレゼンテーションを行いました. 化学, 電気化学, 生物工学, マルチフィジックスと最適化, 熱伝達, 構造力学と音響, そして流体流れ.
COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパの仮想プレゼンテーションホール.
イベントの終わりに, 6つの異なるユーザープレゼンテーションがカンファレンスプログラム委員会から最優秀論文賞と最優秀ポスター賞を受賞しました. さらに, カンファレンス参加者はお気に入りのポスターに投票し, そのうち3件が人気投票により最優秀ポスターに選ばれました.
上位3位のペーパー
“携帯端末向けデジタル TV 受信用小型アンテナ”
スマートフォンやタブレット, モバイル端末などのデバイスでデジタルテレビサービスにアクセスできることは, アンテナ設計者にとって大きな課題となります. アンテナは, 470 ～ 694 MHz の範囲の地上デジタルテレビ (DTT) 帯域全体をカバーできる必要があります.
イタリアの Fondazione LINKS, Radiotelevisione Italia (RAI), および Politecnico di Torino の研究者らは, 容量結合素子を介してグランド層や金属シールドを含むアンテナ部品の特性モードを励起して, アンテナを動かすことができるかどうかを判断することに着手しました. 整合回路を介して DTT 帯域全体の共振を行います.
LINKS の Rossella Gaffoglio 氏が, COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパで COMSOL の Eric Favre 氏と Sebastien Kawka 氏から最優秀論文賞を受賞しました. GoToWebinar® プラットフォームで撮影されたスクリーンショット.
研究者らは, COMSOL Multiphysics® ソフトウェアを使用して, さまざまなデバイスサイズと結合要素の位置に対する CE ベースのアンテナの動作をシミュレートしました. 彼らの結果は, プロトタイプのアンテナでのさまざまな実験テストとよく一致することを示しました.
CE ベースのアンテナ設計のシミュレートされたプロトタイプ. COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパでのプレゼンテーション “モバイル端末でのデジタル TV 受信用のコンパクトアンテナ” の画像.
“積層造形シミュレーションにおける粉末の考慮”
航空機, 自動車, エネルギーなどの業界では, レーザーパウダーベッドフュージョン (LPBF) と呼ばれる積層造形の一種がますます一般的になってきています. このプロセスに関する現在の研究の多くは, 粉末床上の凝集体, 供給材料の不足, 不安定な最終結果など, 一般的で望ましくない欠陥を回避することを目的としています.
PIMM とフランスのボルドー大学の研究者は, プロセスをより深く理解し, これらの欠陥を回避するために, メソスケール LPBF モデルを作成しました. 彼らは, マルチフィジックス問題を正確に表現できるという理由から, COMSOL Multiphysics® に注目しました.
LPBF プロセスにおける界面の熱. COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパのプレゼンテーション “積層造形シミュレーションのための粉末の検討” の画像.
“高真空ガス分析用の電子衝撃イオナイザー内でのイオン生成のモデル化”
残留ガス分析装置 (RGA) は, 真空系内の背景ガスと汚染物質を測定します. これらには, ガス分子をイオン化するイオナイザー部品が含まれており, ガス分子はイオン源からの電場によって加速および集束され, イオンビームを形成します. 系内のイオンは磁場を介して質量/電荷比によって識別され, 検出器が選択されたイオンを捕捉します.
最後に, 検出器でのイオン電荷束が電流として測定されます.
TNO とオランダのデルフト大学の研究者は, 高真空系内の汚染物質をリアルタイムで検出するための汚染分析装置を開発するために COMSOL Multiphysics® を使用しています. 彼らは静電気と荷電粒子追跡インターフェースを使用して, イオンビームを次の関数として分析することができました:
- ガス分圧
- ガス成分
- 放出電流
- ソース寸法
COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパでの TNO の事前録音された口頭プレゼンテーション “高真空ガス分析のための電子衝撃イオナイザー内のイオン生成のモデリング” のスクリーンショット.
上位3位のポスター
“パイロットポイントを使用した水理地球物理モデルの校正のための PEST/PEST++ と COMSOL Multiphysics® の組み合わせ”
必要な直接の水理データが不足しているため, 地下水モデルの校正は困難です. 関連する水理特性を推定する1つの方法は, 校正データセットを地球物理データと組み合わせる連成インバージョンを実装することです. このプロセスには, マルチフィジックスモデルと, 現実的な地下材料特性を生成できる反転手法が必要です.
スコットランドの Aberdeen 大学の研究者は, マルチフィジックスキャリブレーションデータセットを使用して異種地下水モデルを校正するために, PEST/PEST++ と呼ばれるオープンソースソフトウェアを使用し, それを COMSOL Multiphysics® ソフトウェアと組み合わせました.
COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパのポスター “パイロットポイントを使用した水理地球物理モデルの校正のための PEST/PEST++ と COMSOL Multiphysics® の結合” からの画像.
“水蒸気改質用途向けの工業規模の充填層反応器のモデル化”
アンモニア合成プロセスでは, 通常, 水蒸気改質によって水素を供給するために単管充填床反応器が使用されます. スイスの CASALE SA の研究者は, 化学反応工学モジュールを使用してこのシステムのモデル化を開始しました. これにより, システムを記述するために必要な質量, エネルギー, 運動量方程式の結合が可能になりました.
充填層反応器モデルのモル分率 (左) と圧力損失 (右) プロファイル. COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパのポスター “水蒸気改質用途のための工業規模の充填層反応器のモデリング” からの画像.
このモデルは, 原子炉の動作変数が原子炉にどのような影響を与えるかを確認するために使用されました:
- 出口ガス流中のメタンのモル分率
- 反応器に沿った軸方向および半径方向の温度プロファイル
モデルの結果は産業プラントのデータと良好な一致を示し, 充填層反応器の多孔性と反応条件の効率的なテストが可能になりました.
CASALE の Alberto Biasin 氏が Favre 氏と Kawka 氏から最優秀ポスター賞を受賞.
“商用 CVD システムの CFD モデリングと CVD 堆積プロセスのシミュレーション”
スウェーデンの Seco Tools は, 金属加工用に製造するインサートのコーティングに化学蒸着 (CVD) プロセスを利用しています. CVD プロセスの実験的なテスト実行には費用がかかるため, Seco の研究者は, CVD コーティングの厚さの変動が次のような因子からどのような影響を受けるかを確認する方法を見つけようとしました:
- ガス流れ
- ガス温度
- ガス種の欠乏
研究者らは, CFD モジュールと COMSOL Multiphysics® を使用して, 商用 CVD システムのモデルを設定しました. テスト CVD システムの現場測定を通じてモデルを検証した後, そのモデルを使用してプロセスパラメーターを最適化することで, 従来のテストオプションよりも短い時間と低いコストで CVD ハードウェアを設定できるようになりました.
完全 CVD 設定におけるガス温度 (左) と速度分布 (右). COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパのポスター “商用 CVD システムの CFD モデリングと CVD 堆積プロセスのシミュレーション” からの画像.
参加者のお気に入り
COMSOL の Favre と Kawka が人気投票による最優秀ポスター賞の受賞者を発表.
“動的心臓ファントム上の心臓内流の画像ベースの幾何学処方 CFD”
動的心臓ファントムの流体力学を解析するために, デンマーク工科大学の研究者は, 高度なイメージング技術と, COMSOL Multiphysics® ソフトウェアおよび MATLAB® を使用しました.
動的心臓ファントムは, 心臓の解剖学的構造の時間依存の3D画像を提供するために使用されるコンピューター断層撮影血管造影 (CTA) と呼ばれる技術を使用してスキャンされました. 次に, 流体ドメインが単一の時間インスタンスからセグメント化され, 表面メッシュとして COMSOL Multiphysics® にインポートされ, 研究者は MATLAB® でセグメンテーションと体積画像の登録を実行しました.
デンマーク工科大学の事前に録画されたプレゼンテーションのスクリーンショット. 心臓ファントムモデルのメッシュが表示されています. COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパでのプレゼンテーション.
この作業を通じて, CFD で規定された形状の右ファントム心室の形状と動きが COMSOL Multiphysics モデルで再現されました. 結果? それは超音波などの他の画像法と直接比較する能力です.
“ダイバータートカマク試験施設の超電導磁石システムの電磁解析”
ダイバータートカマク試験 (DTT) 施設は, 核融合エネルギーの実現に向けた欧州研究ロードマップの一部です. この施設は, 動力排気処理の問題を解決するために, ダイバータートカマクのさまざまな構成を研究することを目的としています.
ダイバーターでは, 超電導コイル (SC) が給電システムによって電流リードに接続されます. ENEA, DTT S.c.a.r.l., Sapienza Università di Rom 大学の研究者は, SC フィーダーから観測される磁場の詳細な評価を実施しました. AC/DC モジュールと COMSOL Multiphysics® を使用して, DTT における特定の重要なプラズマシナリオの給電線の経路に沿った磁場プロファイルを計算することができました.
DTT マグネットシステムと電流フィーダーのモデル. TF コイル (青), PF コイル (緑), CS (マゼンタ), およびフィーダ (黒) を示します. COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパのポスター “ダイバータートカマク試験施設の超電導磁石システムの電磁解析” からの画像.
“アブレーティブレーザービームとアルミニウム/マグネシウム接合部との相互作用中の鍵穴掘りのモデリング”
高出力レーザー源を使用して金属を溶接する場合, 蒸発温度や反射率などの物理的特性の不一致により, キーホールの非対称性が生じる可能性があります. フランスの Carnot de Bourgogne 学際研究所とサウジアラビアの Jouf 大学の研究者らは, アルミニウムとマグネシウムの接合部の鍵穴の形状を研究および予測するための簡略化された2D熱アブレーションモデルを開発した.
アルミニウム/マグネシウムの接合部で観察される鍵穴の形状を予測するために, グループは熱アブレーションの簡略化された2Dモデルを開発しました. この作業の目標は, 変形ジオメトリの定式化に使用される適応メッシュ硬化のおかげで, 高い深さと幅の比率で鍵穴を首尾よくシミュレートすることでした.
アルミニウム/マグネシウム接合部における計算された (密度場) と実験的な相互作用ゾーンの比較. COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパのポスター “アルミニウム/マグネシウム接合部とのアブレーションレーザービーム相互作用中の鍵穴掘削のモデリング” からの画像.
おめでとう, そしてありがとう!
COMSOL カンファレンス2020ヨーロッパの最優秀論文賞と最優秀ポスター賞の受賞者の皆様, おめでとうございます. 工学と科学のあらゆる分野にわたる, 刺激的で革新的でエキサイティングな研究について楽しく学ぶことができました.
コメント (0)