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电磁学 博客文章

锥型喇叭天线的二维轴对称模型

2014年 9月 4日

我们在之前的博客中已经介绍了怎么利用对称、反对称,以及周期性边界条件来节省电磁模型的建模时间。今天,我们将为您展示一个利用轴对称建立的模型 — 锥型喇叭天线模型。

电子能量分布函数

2014年 8月 4日

在这里,我们讨论了电子能量分布函数(EEDF)如何影响等离子体建模结果。

采用声悬浮技术精准制药

2014年 7月 16日

制造药品时需要无污染的空间,因此科学家尝试了许多创新的方法来改进相关工艺。在阿贡国家实验室(Argonne National Lab),曾希望能够创建一种可以在稀薄空气中漂浮和旋转化学化合物的设备并予以实现。这种设备可以非常精确地控制所需的每种化学药品的量,并将外部杂质破坏结果的风险降到最低。 声音如何举升物体 阿贡国家实验室(Argonne)的研究人员使用多物理场仿真和试错原型制作来提升声学悬浮装置的效率。当我们需要移动对象时,声音可能不是我们通常可以采用的工具。那么,如何利用声音在实验室环境中使物体漂浮或悬浮?答案在于以正确的方式组合力即可产生提升力。 当声音振动通过空气等介质传播时,所产生的压缩是可测且真实的。通过组合声泳力、重力和阻力等压力,不仅足以提升液体药物之类的材料,而且还可以根据操作员的需要对药物进行定位、旋转和移动。 声学悬浮器的换能器之间的波所产生的压力袋会在粒子尺度上产生较大的提升力。 结晶之前旋转药滴 通过使液滴保持稳定旋转,在药物保持液态和无定形状态下,研究人员能够使其进行化学反应。这是创造一个安全、稳定的环境使药物正确合成的关键所在。 声学悬浮装置的几何建模 声学悬浮装置中的每种材料和尺寸都会影响该设备,包括是否按照最终设计进行正常工作,以及是否能根据使用它的科学家的需求进行精细调整。 该设备的几何形状包括两个小型压电传感器,它们像喇叭一样竖立在产生药物的工作区域的上方和下方,如下图所示。 声学悬浮器的波型由位于平坦相对的换能器上的高斯形状泡沫控制。 设计中最重要的部分可能是由聚苯乙烯制成,并覆盖每个换能器端部的高斯形状的泡沫,这种泡沫可以消除所需范围之外的声波,能作为滤波器来维持均匀、明确的驻波。 Argonne的团队耦合使用了COMSOL Multiphysics® 中的“声学模块”、“ CFD模块”和“粒子追踪模块”对声学悬浮器进行了建模。通过仿真,他们能够缩小声场的形状和浮动液滴的位置。 上图仿真结果显示,在T = 0.75秒时,颗粒形成了液滴。左侧显示了仿真中预期的粒子分布,右侧显示了液滴的实际分布的照片。 使用声学悬浮装置生产更安全、更精确的药物 声悬浮技术的发展以及能控制越来越精细的化学反应的能力,使药物科学界的成员扩展了其研究领域,未来也许会发现更多能够挽救生命的新药。 扩展阅读 了解有关通过声悬浮技术实现飘浮更多信息。

利用对称性简化磁场建模

2014年 7月 14日

介绍在电磁模型中可以利用的3种对称性边界条件。磁绝缘、完美磁导体和 1/8 对称性。

射频加热和微波加热模拟快速入门

2014年 5月 20日

在射频加热和微波加热网络研讨会中我们经常演示波导模型,因为使用它阐述概念人们比较容易理解。这里,我们再次将其作为模拟射频加热和微波加热的快速入门。

COMSOL 软件帮助优化 Mach-Zehnder 调制器设计

2014年 4月 8日

Mach-Zehnder 调制器是一种光通信调制器。使用 COMSOL 仿真软件可以了解其工作原理并优化设计。

分支线耦合器的建模

2014年 3月 14日

分支线耦合器,是一种 90 度 或正交 混合耦合器,由于其制造工艺简单且易于设计,被广泛应用于各个行业。分支线耦合器是无源器件,常用于单天线发射器系统和 I/Q 信号分配器/合路器。让我们了解一下这类耦合器的基本工作原理及一些重要的设计要素。

压电材料的晶体取向和极化方向

2014年 2月 14日

正/逆压电效应与材料本身的各向异性程度紧密相关,反过来又与压电材料的晶体结构存在关联,各向异性的程度同时又受到极化过程的影响。下面,我们将介绍如何在 COMSOL 软件中正确地模拟压电材料的晶体取向和极化方向。


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