Sehen Sie, wie die Multiphysik-Simulation in Forschung und Entwicklung eingesetzt wird
Ingenieure, Forscher und Wissenschaftler aus allen Branchen nutzen die Multiphysik-Simulation, um innovative Produktdesigns und -prozesse zu erforschen und zu entwickeln. Lassen Sie sich von Fachbeiträgen und Vorträgen inspirieren, die sie auf der COMSOL Conference präsentiert haben. Durchsuchen Sie die untenstehende Auswahl, verwenden Sie die Schnellsuche, um eine bestimmte Präsentation zu finden, oder filtern Sie nach einem bestimmten Anwendungsbereich.
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MEMS压阻式压力传感器的输出特性易受温度的影响，而通常温度补偿技术具有复杂的校准过程，为了使其具有成本效益，通过保持传感器在恒定温度下运行来替代温度补偿技术。本案例中，通过集成MEMS加热电阻器来控制MEMS压力芯片的温度，使MEMS芯片的温度保持在恒定温度。 本案例第一个研究模拟了不同环境温度对MEMS压阻式压力传感器输出特性的影响；第二个研究模拟了MEMS加热电阻的电热产生、传热以及机械应力和变形。模型同时使用了“传热模块”的“固体传热”接口、“AC/DC模块”的“电流，壳”接口以及“结构力学模块”的“固体力学”和“膜”接口。 ... Mehr lesen
反应堆内固有的多物理场环境使得核燃料的堆内行为演化十分复杂，除了传统的热、力学现象外，反应堆内中子辐照场对核燃料性能演化具有至关重要的作用，主要体现在：1）中子辐照将引起材料内部发生显著的微结构演化，这一方面将影响燃料及包壳材料的热物理性能，另一方面，材料微结构演化将引起特殊的宏观变形现象，例如辐照肿胀、辐照生长等；2）核素裂变产生的难溶性或易挥发性裂变产物在燃料基质内积累、扩散、聚集并最终释放进入气腔引起的裂变气体释放现象。为了准确预测反应堆内燃料元件的热、力及辐照性能演化，本文基于多物理场耦合分析平台COMSOL，搭建了棒状燃料热-力-辐照耦合性能分析工具 ... Mehr lesen
超声波无损检测是一种相对成熟的技术，具有快捷、准确、高效等优势，广泛应用于医疗、制造、建筑等行业。在道路检测领域，由于沥青路面材料的复杂特性，特别是粘弹性，限制了超声波无损检测的大规模商用。同时，考虑到粘弹性介质对频率敏感度很高，入射频率的合适与否直接决定了超声波检测的效果。因此，本文以入射频率为变量，探究其对超声波在沥青路面中传播衰减的影响。 建立二维模型，主体分为沥青路面结构和压电换能器两部分，属于声学、电学与力学的多物理场耦合。沥青路面结构部分使用“固体力学”模块，根据实际情况，结构分为三层并分别定义材料参数，同时用Kelvin-Voigt模型表征其粘弹性 ... Mehr lesen
对气传真菌孢子进行分离和分类是实现农作物真菌病害早期精确检测的重要环节，基于气溶胶颗粒运动理论，论文提出了多级力学耦合微流控芯片的气传孢子提取方法。利用COMSOL Multiphysics软件的CFD和粒子追踪功能，设计多弯曲通道的一级分离结构，实现气流中单孢子和团聚态孢子的预处理和初级分离。然后根据单向受力加速原理，设计径向鞘流加速的二级分离结构，实现对气流中特定孢子提取的二级分离。在两级分离结构之间设置了台阶递降和双鞘流聚焦耦合结构，以保证通道宽度和气流速度的匹配。论文阐述了各环节的工作原理，并分别进行了实验分析和验证。研究结果表明 ... Mehr lesen
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 ... Mehr lesen
由于REBCO涂层高温超复合导带的一些特殊结构特征，带材中三层宽厚比极大的薄层（银层，超导层和缓冲层），在3D有限元分析中网格剖分数目大而且单元奇异性增大，进而导致计算量极大。为了有效解决由于REBCO超导带中各层在3D有限元模型网格划分和计算上带来的困难，并且尽可能精确构建带材真实结构。本文建立了高效的REBCO涂层超导带材的3D/2D混合维度有限元模型，即宽厚比极大的薄层采用2D薄膜单元其余采用3D实体单元；进一步，基于内聚力本构关系建立了REBCO涂层复合超导带材层间剥离失效和破坏问题的3D/2D混合维度有限元数值模型 ... Mehr lesen
电化学反应是一种典型界面过程，涉及电极界面处电荷转移和溶液中传质过程。近些年不断发展的超微电极以及基于超微电极的扫描电化学探针等现代电化学技术，因其扩散方式与传统平板电极一维模型不同，无法通过拉普拉斯变化给出数学解析，使动力学参数获取变得困难。借助于COMSOL多物理场的耦合功能，分别在溶液与电极界面应用Fick定律和Bulter-Volmer方程，可以获得精确的数值解，复杂电化学反应体系的动力学解析也成为可能。 课题组应用Transport of Diluted Species模块，构建3D几何模型，并分别对几何模型中的domain，boundaries进行数学描述 ... Mehr lesen
采用回转窑处理工业废弃物已有多年历史。工业废弃物里含有的有机物在高温下挥发、气化、裂解和燃烧，最后残留下含有硅、钙、铁等无机物，无机物构成了高温的具有一定粘度的炉渣。 高温炉渣夹杂着一定量的气泡。气泡可能从下列几个方面产生： 1）有机物裂解挥发产生的气体； 2）燃烧产生的气体； 3）夹带的气体； 4）液体在高温下的汽化。 从工业现场采集炉渣样品，获取了炉渣的微观结构。计算机模拟的过程揭示炉渣结构形成的过程。 研究表明，采用COMSOL Multiphysics流体力学模块和传递模块，二维非对称结构能够有效模拟高温炉渣的流动过程，解释了炉渣的形貌的形成过程。结果显示 ... Mehr lesen
生物医疗电子产品成为当前发展的新热点，为了与人体表面皮肤贴合，各种柔性材料用于制备医疗检测器件。其中，PVDF材料拥有良好的柔性、压电性、压阻性和生物相容性，可制备适用于符合人体力学的柔性探测器。PVDF材料具有很大的压电电压常数，微小的形变能产生较大的电势差。利用此特性，可检测颈椎、腰椎和膝关节的运动状况，极大的避免造成人体损伤。 利用Comsol多物理场有限元仿真软件，构建PVDF柔性器件结构，设置驱动材料和电极材料相关参数参数，选取固体力学模块和AC/DC模块，网格化分析求解，量化PVDF柔性器件形变和电压的关系。 comsol有限元分析软件具有多个专业模块 ... Mehr lesen
生物组织的生理和病理结构发生变化时， 导致组织电导率发生变化。因此，通过检测组织电导率来及时发现组织结构生理和病理情况，可以为癌症早期诊断提供依据。磁声电成像(MAET)是一种新颖的医学成像方法，由于在成像过程中使用了超声激励和电阻抗电极检测，所以其图像具有超声成像的高分辨率和电阻抗成像的高对比度。本研究使用的接口有压力声学时域显式和电流，仿真中使用2 MHz，2个cycle的正弦脉冲驱动聚焦超声探头，求解时域显式压力声学方程，获得组织振动速度。然后在电流接口中设置外部电流密度，把速度洛伦兹项耦合进外部电流密度，使用接地和浮电势检测电极上采集的磁声电电压 ... Mehr lesen