年会日程
COMSOL 用户年会 2025 上海站包含主题演讲、用户演讲、海报展示、小型课程等精彩环节。
请在此页面查看具体的年会日程安排。
- 层流和湍流
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COMSOL Multiphysics® 软件可以帮助工程人员对复杂的层流和湍流进行仿真，并且可以分析单相流和多相流问题，应用范围十分广泛。
软件中的多物理场耦合仿真功能进一步拓宽了软件的适用范围。结合流体流动，用户可以对共轭传热、流固耦合、旋转机械、电动流动和反应流等多物理场现象进行仿真。
本环节中，我们将讲解 CFD 模块中流体流动分析的基础知识，并详细介绍其中可用的湍流模型。
- 电池
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COMSOL Multiphysics® 软件中的电池仿真功能为各种电池的仿真需求提供了全面的解决方案，涵盖从多孔电极微观结构到电池组热管理的多个尺度，帮助工程人员更好地理解和优化电池系统的设计。
本环节中，我们将重点介绍如何利用 COMSOL 多物理场仿真软件进行锂离子电池仿真，包括电化学、物质传递、传热、流体流动和结构力学等多个物理现象之间的耦合作用。我们将展示电芯性能、充放电循环、寿命预测以及热管理等方面的仿真，并演示如何创建包含数百个电池的电池组模型，其中每个电池都具有独立的电化学模型，且考虑了温度效应。
- CAD 文件导入和处理
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CAD 模型通常用于制造目的，且由设计团队创建。在许多情况下，这些模型包含缺陷和过多的细节，必须进行修复或消除，才适合在仿真软件中进行分析。此外，多物理场仿真通常还需要包含导入对象周围的物体或环境。
COMSOL Multiphysics® 具有强大且易于上手的功能，可进一步处理 CAD 模型，用于电磁学、声学或计算流体动力学 (CFD) 等仿真。软件中提供了大量工具，用于导入、修复、特征去除和调整 CAD 模型，还可以对导入的 CAD 文件进行额外几何操作。
本环节中，您将了解 COMSOL Multiphysics® 中的几何修复和特征去除功能，并学习如何为高效的建模与仿真准备几何模型。
- 声学
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COMSOL Multiphysics® 软件的声学仿真功能可以帮助工程人员对各种声学现象进行仿真，音频工程师还可以搭配其他功能设计和优化电声设备，建立声学、结构和电磁的全耦合多物理场模型。
软件的仿真功能涵盖范围很广，可以模拟从热粘滞效应的微观声学，到使用小信号或大信号参数的经典等效 Thiele-Small 扬声器模型，再到使用射线声学方法的音乐厅模拟。用户能够结合物理和数值方法的仿真结果，进行多尺度模拟，软件还为频域和时域仿真提供了多种边界条件。
本环节中，我们将概述声学仿真功能，介绍电磁-结构-声学的多物理场耦合仿真功能，并演示如何轻松地设置和分析一个扬声器模型。
- 用户演讲
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敬请期待
- 网格划分和导入
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建模和仿真过程中的网格划分会直接影响仿真的精度、计算时间、内存需求和计算结果。COMSOL Multiphysics® 提供全自动网格划分功能，既考虑到几何信息（如表面曲率），也考虑到物理模型对网格的需求。例如，软件可以自动调整网格大小以求解波传播问题，或在 CFD 中使用边界层网格来处理壁边界。
在自动网格划分功能的基础上，软件还提供了功能强大、易于使用的网格设置功能，用户可以通过修改设置项来创建所需的网格。例如，您可以为一个子域创建六面体网格，为其他子域创建四面体或棱柱形网格。
本环节中，您将学习到关于网格设置和网格导入的操作。我们将演示自定义网格的工作流程，以及如何使用、修复和修改由其他软件生成的导入网格，包括导入 STL、PLY 和 3MF 文件。
- 传热
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COMSOL Multiphysics® 可以帮助工程人员对固体和流体中的传热进行仿真，包括流热耦合和热辐射。流体流动仿真功能包括用于模拟非等温流动的多种雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）湍流模型。软件中的热辐射仿真功能可用于模拟表面对表面辐射和参与介质中的辐射。软件还为相变提供了专用的仿真功能，可以模拟蒸发、凝结和升华等过程。
此外，COMSOL Multiphysics® 还提供了多物理场仿真功能，可以描述焦耳热产生的热膨胀、流体与结构相互作用的共轭传热、水分传输、热湿传递（HAM），以及非等温反应流等现象。
本环节中，我们将概述 COMSOL Multiphysics® 中的传热仿真功能，还将介绍如何使用共轭传热仿真功能创建用于电子冷却的散热模型。
- 电化学系统
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COMSOL Multiphysics® 软件提供了先进、全面的电化学仿真功能，可用于设计、理解和优化各类电化学系统。
软件中包含了用于研究腐蚀和腐蚀防护、电镀、水电解槽和燃料电池的预置仿真功能，并可以通过 Nernst-Planck 方程（三次电流分布）来描述具有任何电解质成分和电极动力学的体系。
在本环节中，我们将介绍如何使用 COMSOL 中的电化学仿真功能对各类电化学现象和体系进行仿真分析。
- 等离子体
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COMSOL Multiphysics® 中的等离子体仿真功能广泛用于低温等离子体的分析与研究，可以帮助材料科学和半导体制造领域的工程人员研究、设计和优化涉及等离子体产生的过程。
软件中的等离子体模块提供了专用的漂移扩散方程、重物质传输和静电仿真功能。此外，软件还提供了等离子体化学接口，用于定义化学反应方程式，以及使用截面数据定义电子碰撞反应。除了直流放电（DC）、电容耦合等离子体（CCP）等仿真功能，等离子体模块还可以与其他物理场进行耦合仿真，用于电感耦合等离子体（ICP）和微波等离子体分析。
本环节中，您将了解 COMSOL 多物理场仿真软件的等离子体仿真功能。我们还将演示如何使用等离子体模块创建模型。
- 用户演讲
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敬请期待
- 求解大型模型
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随着有限元模型规模和复杂性的增加，求解器的性能变得越来越重要。COMSOL Multiphysics® 软件提供了全面的求解器选择，使用户能够在广泛的科学和工程领域模拟多物理场现象，包括各种可用于静态和时变、非线性系统、优化等仿真分析的稳健方法及各种直接和迭代线性求解器，并都支持软件内置和用户定义的多物理场耦合。
在本环节中，您将学习高效求解大型模型的技巧。我们还将探讨基于效率和内存要求的求解器选择策略，并研究内存带宽、处理器架构和并行化等计算因素对性能的影响。您将了解可显著缩短仿真时间和提高可扩展性的求解器选项。
- 仿真 App 开发
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COMSOL Multiphysics® 软件中包含的 App 开发器使更多工程人员受益于多物理场仿真。仿真专家可使用 App 开发器创建仿真 App，设计易于使用的界面，并内嵌 COMSOL Multiphysics® 模型，便于仿真 App 的用户控制模型设置。用户只需关注重要的输入参数和计算结果，而无需了解底层模型。
COMSOL Compiler™ 可将仿真 App 编译成独立的可执行文件，分发给任何人，并在任何地方运行。COMSOL Server™ 通过网页界面部署和分发 App，帮助企业简化团队研发流程，在各部门之间高效共享仿真分析结果，快速响应客户的需求，使团队和企业进一步受益于仿真。
本环节中，我们将概述 App 开发器的功能，说明如何创建用户界面，还将展示如何记录模型方法，并将仿真 App 编译为独立应用程序。
- 低频电磁
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伴随着电动汽车以及新型电力系统的发展，对于更先进的电力电子设备和高压电力系统的需求日益增长。COMSOL Multiphysics® 软件提供了全面的电磁仿真功能，既可用于模拟变压器、转换器、放大器、开关、电缆，以及高压输电线路等重要电力系统组件，也可对诸如同步/异步、磁阻、轴向磁通等传统或新型电动机/发电机的物理特性进行仿真分析。软件中独特的多物理场耦合仿真功能还可以准确地模拟焦耳热、热膨胀、液冷等各种与电磁相关的重要物理效应。
本环节中，我们将介绍如何使用 COMSOL 多物理场仿真软件中的 AC/DC 模块对电力电子器件、高压元件和电机进行电磁场和多物理场耦合仿真。
- MEMS
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COMSOL Multiphysics® 软件已经成为研究和设计 MEMS 器件的最可靠、最受欢迎的多物理场仿真工具之一。MEMS 领域的工程人员可以使用 COMSOL 多物理场仿真软件对各类传感器和执行器的原理及设计进行仿真分析。
COMSOL 软件具备各种类型的机电耦合仿真功能，典型的如静电和结构力学，此外，还包括电致伸缩、压电、压阻、焦耳热、热膨胀、热弹性、磁致伸缩、洛伦兹力和流固耦合等。
本环节中，我们将讨论 COMSOL 软件在 MEMS 器件仿真中的应用，并演示电容式加速度计的仿真方法。
- 用户演讲
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敬请期待
- 结果可视化
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仿真结果可视化使用户能够以实验难以做到的方式评估物理场和变量。COMSOL Multiphysics® 软件包含全面的功能，可以编译变量、派生变量、函数和参数的数学表达式，实现仿真结果的处理、分析和可视化。用户只需从列表中选择变量或输入数学表达式，即可使用表面图、等值面图、切面图、流线图，以及其他更多图表类型来绘制解变量的任意函数。软件还提供了材料外观、贴图、照明、环境反射和阴影等功能，可以与绘图相结合，创建真实、直观的图像，突出设计或工艺的重要概念。
本环节中，您将学习如何使用 COMSOL Multiphysics® 计算派生值、创建图表，以及生成报告和演示文稿。
- 放电
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在从消费电子到高压电力系统的各种应用中，了解放电行为是设计过程中的重要组成部分。仿真有助于预测雷电引起的电磁脉冲、静电放电和其他相关现象，在开发设计解决方案的同时降低实验测试和原型设计的成本。
本环节中，我们将讲解 OMSOL Multiphysics® 中的放电仿真功能，并进行现场演示，概述如何进行各种类型放电的仿真分析，包括流注放电、电晕放电、介质阻挡放电和电弧放电分析等。
- 不确定性量化
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采用概率设计方法，工程师和研究人员能够深入探究制造公差如何影响最终产品的预期性能，以及如何避免设备与流程的过度设计或设计不足等问题。COMSOL Multiphysics® 软件中的不确定性量化功能提供了比传统确定性方法更具参考价值的统计指标来量化风险，预置了专用的求解器与分析工具，可以对多物理场耦合仿真模型进行扩展，生成更全面、准确且实用的新模型。
在本环节中，您将学习如何使用不确定性量化执行参数筛选、敏感性分析、不确定性传播分析以及其他类型不确定性量化任务，还将了解如何将此功能用于各类物理场仿真，例如结构、化学、声学、流体流动及电磁学等。
- 结构力学
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COMSOL Multiphysics® 提供了结构力学仿真功能，是用于科学和工程领域高保真建模和仿真的成熟工具，其中包含了多种先进的非线性材料模型，用户还可以使用表达式和函数创建自己的材料模型。
此外，COMSOL 软件还具有全面的多物理场耦合仿真功能，可以对包括流固耦合、多孔弹性、声-结构相互作用、电磁-力耦合、压电和压阻、磁致伸缩和电致伸缩等现象进行准确仿真。
本环节中，您将了解 COMSOL 多物理场仿真软件的结构力学仿真功能，并学习如何建立结构力学模型以及进行多物理场耦合仿真。
- 用户演讲
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敬请期待
- 方程建模
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COMSOL Multiphysics® 软件中的专业物理场仿真功能都建立在对偏微分方程（PDE）系统的描述上，并使用有限元、Petrov-Galerkin、间断 Galerkin、边界元和直线法等数值方法对这些方程自动进行离散化。
COMSOL Multiphysics® 还包含了用于编译方程的内置功能，使您可以在使用任何物理场建模功能时定义属于自己的因变量和自变量表达式，并与各种物理现象耦合在一起。您还可以使用数学建模功能从头开始制定 PDE 系统，创建超出内置物理场公式的模型。此外，方程建模功能还有助于进行物理和工程教学，帮助学生理解理论公式及其物理意义。
本环节中，我们将介绍如何使用数学功能定义 PDE 系统，例如，系数形式、一般形式和弱形式的数学物理方程和方程组。
- 优化
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无论是形状优化还是拓扑优化都是改进设计的强大技术。前者可以从现有的几何轮廓出发，通过调整边界的位置、方向和形状来改进现有设计。后者提供了更高的设计自由度，可以在设计空间内采用任意几何形状，与增材制造方法的兴起极为契合。这两种优化技术可以与 COMSOL Multiphysics® 中任何专业模块相结合，实现对应领域的优化设计。
本环节中，您将快速了解如何使用优化模块进行形状优化、拓扑优化和通用优化。
- 多孔介质流动
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COMSOL Multiphysics® 中的多孔介质流仿真功能被工程人员广泛用于研究自由和多孔介质流动现象，可应用于各种行业，如纸浆和造纸、家居用品、食品和制药行业等。类似地，农业、土木和环境工程人员则经常使用地下水流模块来分析多孔介质和裂隙中的流动。
COMSOL 软件可以对多孔介质中的多相流和非等温流动、饱和及变饱和多孔介质流动，甚至自由和多孔介质中的湍流进行仿真，包括达西和非达西（如 Forchheimer）流动、布林克曼方程，以及达西定律和裂隙流的结合。多物理场仿真功能可将流体流动与传热、相变、水分输送、结构力学等其他物理现象进行耦合。此外，模拟多孔弹性时还可以考虑流固耦合作用。
本环节中，您将全面了解多孔介质流模块和地下水流模块的功能，还将学习如何在 COMSOL Multiphysics® 中建立多孔介质流动模型。
- 模型管理器
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COMSOL Multiphysics® 中的模型管理器用于对模型和相关文件（如报告、 实验数据、几何零件和 CAD 文件）进行高效的数据库存储和版本控制。其中提供了高级搜索功能，包括搜索模型内的特征，以及对比模型两个版本之间的确切差异。模型文件的储存十分高效，避免了相同内容的重复储存。除了通过 COMSOL Desktop® 访问不同版本的模型，模型管理器服务器还包括一个用于管理建模和仿真项目的网页界面，可进行用户帐户管理和文件管理。
本环节中，您将了解如何使用模型管理器搜索模型和仿真App，以及如何将一个模型中的模型序列应用到另一个新模型，从而重复使用这些序列。我们还将向您展示如何创建一个开发环境，让团队可以在开发模型和仿真 App 的项目中进行协作。
- RF 和微波
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COMSOL Multiphysics® 软件中的 RF 仿真功能可对相控天线阵列、5G 毫米波滤波器和连接器等高速通信设备进行设计、仿真和优化。软件的多物理场耦合仿真功能可以全面考虑相关产品中的热和结构效应，例如，分析腔体滤波器发生热膨胀后对 RF 信号的影响。
本环节中，我们将介绍如何在时域和频域中对射频和微波器件进行高频电磁仿真，以及相关的多物理场耦合仿真解决方案。
- 化学反应工程
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对物质传输和化学反应进行建模可更好的理解并优化反应系统。化学反应工程模块是 COMSOL Multiphysics® 软件的附加产品，旨在使用以下建模策略模拟实验室中的实验过程：研究完全混合系统中的动力学，使用物种和混合物的精确热力学属性；然后，使用这些反应动力学创建一个空间相关模型，以研究传输和反应过程。
化学反应工程模块还可以与附加的 CFD 模块相结合，研究湍流非等温反应流和湍流多相流。湍流模型提供了多种雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型、大涡模拟（LES）和分离涡模拟（DES）都提供了湍流建模功能。
在环节中，我们将展示如何从头开始使用化学方程式在一个完全混合系统中建立模型。然后，我们将使用自动创建空间相关模型的功能来考虑传输现象，包括化学物种传输、流体流动和热传递。
- LiveLink™ for MATLAB®
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LiveLink™ for MATLAB® 使您能够将 COMSOL Multiphysics® 与 MATLAB® 这两款软件进行无缝集成，通过 MATLAB® 环境中的编程功能增强您的仿真能力。该接口使您能够实现以下功能：将现有的 MPH 文件加载到 MATLAB®；使用从 COMSOL Desktop® 保存的模型 M 文件；从头开始编写模型 M 文件；以及在 COMSOL Desktop® 和 App 中调用 MATLAB® 函数。
COMSOL API 使用 Java® 构建，并通过封装函数在 MATLAB® 中提供相关功能，是 LiveLink™ for MATLAB® 的基础，涵盖 COMSOL Multiphysics® 建模操作的各个方面，包括对模型管理器的支持。
本环节中，您将学习如何从 MATLAB® 命令行操作 COMSOL® 模型，并了解其最新功能。
- 多相流
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多相流仿真往往会采用界面追踪技术和分散相技术，其中后者将每相分数视为一个场变量，而不考虑相边界的详细形状。COMSOL Multiphysics® 具有全面的多相流仿真功能，可以帮助工程人员模拟从芯片实验室设备（界面追踪）到大规模水处理过程（分散多相流）等各种应用场景。
软件还提供了多相流与其他物理现象的耦合仿真功能，例如流固耦合、电动流和反应流。
本环节中，您将了解 COMSOL® 软件中多相流仿真的相关功能，我们还将基于案例来说明如何使用水平集建模工具（界面追踪）建立喷墨打印模型，根据喷射过程中施加的机械脉冲预测液滴大小和运动中的形状变化。
- 热辐射
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在高温下进行的各种工业过程中，必须考虑辐射传热。COMSOL Multiphysics® 软件的传热仿真功能可以准确描述与温度和辐射方向相关的表面对表面辐射，包括漫反射表面或者漫反射-镜面混合表面。软件还预置了用于半透明介质中的热辐射仿真功能，包括参与介质、吸收和散射介质，或者仅吸收介质。同时，热辐射等传热现象也能够与流体流动、电磁场和相变等其他物理现象进行耦合仿真。
本环节中，您将了解如何进行辐射传热仿真。我们将介绍分波段定义辐射光谱、表面对表面辐射，以及参与介质中辐射等。
- 光学
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COMSOL Multiphysics® 提供了全面的光学仿真功能，能够对从亚波长范围到光学大尺寸的应用场景进行高效模拟。
波动光学模块可用于优化和预测滤波器、等离激元光栅和超表面等光学和光子设备的性能，包含应力-光学、电-光学、声-光学和磁-光学效应等多物理场耦合分析。波束包络法等专业仿真工具可以对大型光学器件进行详细的全波分析。
射线光学模块既支持传统的非序列射线光学，也能结合其他物理现象进行多物理场耦合仿真，可用于分析高功率激光装置等光学系统，以及进行结构-热-光学性能（STOP）分析。此外，软件还提供了连接波动光学和射线光学的多尺度方法。
本环节中，我们将介绍软件中的波动光学和射线光学仿真功能，以及连接波动光学和射线光学的多尺度方法。
- 代理模型和数字孪生
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COMSOL Multiphysics® 在同一环境中整合了多物理场仿真和开发仿真 App 的功能，实现了跨行业的仿真驱动设计。最新版本的 COMSOL Multiphysics® 可以批量高效的生成用于训练代理模型的高保真仿真数据、构建并通过数据训练代理模型。这些代理模型具备快速响应和体积紧凑等特点，非常适合在数字孪生和交互式仿真 App 中实时使用。
在本环节中，您将学习如何使用 COMSOL Multiphysics® 开发代理模型，并将其用于构建仿真 App 和数字孪生，从而充分发挥基于仿真进行决策的优势。
- 粒子追踪
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COMSOL Multiphysics® 软件中的粒子追踪功能通过求解所有单个粒子随时间变化的运动方程来计算粒子的运动路径。软件可以模拟各种类型的粒子或颗粒，包括离子和电子、生物细胞、沙粒、子弹、水滴或气泡等。例如，在质谱仪、电子枪和粒子加速器的设计中，粒子追踪用于模拟离子或电子在电场或磁场中的运动。
软件还提供了各种独特的内置功能，用于定义影响粒子运动的力，而且这些功能可根据不同类型的粒子进行定制，使用户能够预测诸如电子在电磁场中的运动或尘埃在重力和大气阻力作用下的沉降。
在本环节中，我们将聚焦于粒子追踪与电磁场和流体耦合分析中的典型应用案例。
