Sehen Sie, wie die Multiphysik-Simulation in verschiedenen Branchen eingesetzt wird
Multiphysik-Modellierung und -Simulation treiben Innovationen in Industrie und Wissenschaft voran – wie die zahlreichen Anwendungsbeispiele zeigen, die jedes Jahr in den Fachbeiträgen und Postern von Ingenieuren, Forschern und Wissenschaftlern auf der COMSOL Conference vorgestellt werden. Lassen Sie sich von den unten aufgeführten aktuellen Beiträgen inspirieren oder nutzen Sie die Schnellsuche, um eine bestimmte Präsentation zu finden oder nach Anwendungsbereich oder Konferenzjahr/-ort zu filtern.
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射频变温压差膨化是一种新型的无油膨化技术，目前已被应用到原切薯片制备过程中。薯片膨化过程中涉及了质量、动量、能量运输以及材料的大体积形变。开发出能够描述热量和水分传输、快速蒸发和大变形的基本模型，有助于了解并优化影响膨化过程的各个因素。本研究结合COMSOL软件中固体传热、固体力学、射频磁场等模块进行了耦合分析。我们采用电磁热多物理场来耦合电流与固体传热模块，研究了不同环境与设备参数对薯片加热的影响；通过吸湿膨胀多物理场，水分变化的稀物质传递模块与固体力学模块中的结构变化相耦合，利用空气中水分输送来模拟环境气氛的变化；在膨化变形过程的瞬态模拟中 ... Mehr lesen
万物互联和智能工业化发展为射频集成电路和 MEMS 微纳结构器件的高密度异质集成带来了全新的发展机遇，构建逼近物理真实的建模和工程EDA 难度很大，但对芯片高质量工艺和性能的发展至关重要。射频系统内部的高密度异质集成的多物理场力－电磁－热往往是弱耦合效应，但两两之间确是强相互作用。本报告将以具体器件的多物理场强耦合相互作用的模型为例，讨论微波集成电路内部有源电路的电磁场－路协同技术以及半导体器件电－热耦合效应、新型器件FBAR滤波器内部的力－电磁－热耦合效应，以及工作频率更高的光学MOEMS微纳结构的力－电磁－热、声阻尼场的多场耦合问题。针对高密度异质集成的多物理场问题 ... Mehr lesen
万物互联和智能工业化发展为射频集成电路器件和光 MEMS 微纳结构器件的高密度异质集成带来了全新的发展机遇，构建逼近物理真实的建模和工程 EDA 难度很大，但对芯片高质量工艺和性能的发展至关重要。传统的射频系统内部的高密度异质集成的多物理场电磁－力－热往往是弱耦合效应，两两之间是单向耦合作用。但是随着集成系统不停的小型化需求，这就对器件微型化提出更高的要求，需要进行新材料、新器件和新机理的研究。本报告将以具体微纳尺度射频 MEMS 器件为例，讨论微波集成电路新型器件 BAW 滤波器、乃至磁电天线芯片内部的电磁、微磁、力、热强相互耦合效应，以及 BAW ... Mehr lesen
声谷赝自旋作为声学系统动量空间中频率极值对应的量子态，为声波调控提供了全新自由度；高阶拓扑绝缘体（HOTIs）拓展了传统体 - 边对应原理，是经典波调控的关键概念。然而，谷声子晶体（VSCs）中的 HOTIs 仅存在于单带隙中，限制了角态的多频选择性，不利于多频声通信器件设计。为此，本研究设计具有 C3 对称性的 “Y 型” 声子晶体，构建出双带 VSC，且其低、高频带隙内的拓扑相变完全一致，最终通过理论与实验实现了双带谷声子晶体中的高阶拓扑态，丰富了 HOTIs 在声学多频调控系统的应用，为多带声学器件设计提供了新路径。 在本研究全流程中 ... Mehr lesen
本文介绍COMSOL Multiphysics在水下物体散射声场建模仿真中的应用，具体工作包括：（1）应用压力声学(pressure acoustics，PA)、声学边界元（pressure acoustics boundary element，PABE）、高频渐近散射（pressure acoustics asymptotic scattering，PAAS）三种方法计算刚性球的散射形态函数和目标强度并同Rayleigh理论解作对比，初步探讨了在做声散射建模仿真时这三种方法的适用范围；（2 ... Mehr lesen
打破波动效应的物理衍射极限，实现超分辨成像，始终是科研人员致力实现的重要目标。声学超透镜因具备灵活的声场调控能力，在突破传统衍射极限，提升超声成像横向分辨率，实现亚波长成像方面展现出显著优势。然而，这类超透镜在实际工作中往往存在固有的“滤波效应”，脉冲展宽直接引发纵向分辨率的大幅下降，长期制约着声学超透镜在医学诊断、精密检测等实际应用中的推广与发展。在本研究中，借助 COMSOL Multiphysics平台进行系统的数值仿真，并结合实验验证，设计和实现一个全参数优化的声学超透镜，成功实现了超分辨脉冲-回波成像。在基频成像模式下，该超透镜调制产生的聚焦波束能够达到80 ... Mehr lesen
在“双碳”目标驱动下，中国新能源汽车产业跃居世界制造强国行列。相较于燃油车，新能源汽车更加关注舱内声场分布的均匀性以及驾乘人员的舒适性。但因车载扬声器数量多、耦合复杂、调控难度大，音质提升遭遇瓶颈。受法规与车身结构限制，行业取消A柱高音单元，改用中置方案。然而高音单元指向性强、辐射角小，导致主副驾区域覆盖不足，声场分布不均，显著削弱听感与整车音质。研发新型声场调控材料或结构对我国新能源汽车发展具有重大战略意义。超构散射体技术通过分形边界设计与相位调控优化声波散射，解决中置高音覆盖难题。该结构使高音频段指向性更优，大大提高了驾驶室舱内声场的均匀性，有效地改善了主（副 ... Mehr lesen
研究聚焦声波传播规律与特殊声学效应探索，COMSOL 的声学模块及多物理场耦合能力成为机理验证与现象模拟的核心工具，其使用深度紧扣声波与介质的相互作用研究。研究内容上，核心方向包括声学超材料设计与能带调控，如构建二维正方点阵结构，通过仿真计算布里渊区高对称点，分析弹性波带隙特性以实现声波调控；微尺度声学研究中，常模拟声镊的声辐射力与声流效应，探索微粒操控机制；还涉及复杂场景声学分析，如耳道声学特性建模、扬声器辐射方向图仿真等。部分研究聚焦非线性声学，通过瞬态分析捕捉声波畸变过程。使用中，研究生主要依赖压力声学接口，结合完美匹配层设置抑制边界反射，确保远场传播仿真精度 ... Mehr lesen
本文提出了一种新颖的介电激光加速器（DLA）结构，该结构利用三角梯度介电介质来增强逆切伦科夫效应（Inverse Cherenkov Effect, ICE），从而实现高梯度加速。逆切伦科夫效应是带电粒子从外部激光场中持续获取能量的过程，这在传统切伦科夫效应中是相反的，即粒子发射辐射。通过在介质中精确控制激光束的传播，可以产生一个与粒子速度同步的纵向电场分量，实现连续的净能量增益。为了验证这一概念并分析其性能，我们使用 COMSOL Multiphysics 进行了系统的仿真研究。仿真模型由一个位于自由空间域中的介电结构组成。我们应用散射边界条件（SBC ... Mehr lesen
电感耦合等离子体是一种将外部电源提供的能量经电感线圈以电磁场的形式耦合传递给等离子体以维持等离子体放电的技术。本文在原有电感耦合等离子体源的基础结构上，通过在放电腔室外放置若干个闭合铁氧体磁芯，将电感线圈绕制在磁芯上来达到改善性能的目的。在这项工作中，我们利用COMSOL在射频电源相对较低频率(400KHz)的情况下，对低气压(10Torr)氩气介质带有磁芯的圆柱形ICP进行了多物理场耦合仿真，其中包含电磁场、等离子体、流体场和温度场，得到了包括电子密度、电子温度、流场速度与背景气体温度等物理场分布。结果表明，在放电功率为400W左右时 ... Mehr lesen