通用 博客文章
使用 COMSOL Multiphysics® 创建模型几何
创建模型几何是进行仿真的第一步。在 COMSOL Multiphysics® 软件中，有丰富的几何操作、功能和快捷工具帮助我们创建模型几何，其中包括生成几何体素，布尔、分割和变换操作，工作平面操作以及其他 CAD 工具。
借助模型方法自动完成物理场选择和研究
COMSOL Multiphysics® 支持创建和使用仿真，借助这项功能，我们能够自动完成建模操作，例如选择物理场和研究。
如何使用模型方法来加速 COMSOL® 工作流程
方法不仅可以加快使用“App 开发器”创建仿真 App 的流程。实际上，您可以创建模型方法来自动完成重复的建模操作，从而简化工作流程。
如何生成随机非均匀材料数据
你知道有一种方法可以将具有由谱密度分布决定的指定统计属性的随机材料数据，用于生成和可视化结果吗？
如何使用模型方法创建随机几何对象
美味的奶酪和创建COMSOL Multiphysics® 模型有什么联系？在本文中，我们将以一块瑞士奶酪中的随机孔洞为例，演示如何利用方法来创建随机几何结构。
如何在 COMSOL Multiphysics® 中生成随机表面
获得在 COMSOL Multiphysics® 中生成随机表面（如粗糙表面和微结构）的全面背景和分步指南。
使用薛定谔方程计算超晶格的带隙
在最新版本的 COMSOL® 软件中，您可以在半导体模块中使用新的薛定谔方程 接口进行建模。今天这篇博文，让我们来看一个简单的示例模型，这个模型使用了此接口来估计超晶格结构的电子和空穴基态能级。通过构建类似的模型，器件工程师能够计算给定周期结构的带隙并调整设计参数，直到达到所需的带隙值。 编者注：此博文于 2020 年 1 月 23 日更新，反映了软件最新的功能和信息。 超晶格结构的有效带隙 由于量子限制效应，超晶格结构的有效带隙比体阱材料中的有效带隙更宽——电子和空穴大多被限制在阱中，其基态能量从带边缘偏移。下面显示了一个示例，其中黑色和灰色线表示导带和价带边缘，蓝色和绿色曲线分别表示电子和空穴波函数被基态能量偏移。 超晶格带隙模型的汇总图。 COMSOL Multiphysics® 模型 这个模型简单明了，易于理解。使用了两个 薛定谔方程 接口：一个用于电子，另一个用于空穴。在每个接口下，两个 电子势能 节点用于设置方波形带边缘，同样，两个 有效质量 节点用于设置阱区和势垒区的有效质量。模型中只需要包含一个超晶格结构的晶胞，端点应用 周期性条件 边界条件。 COMSOL 模型开发器树结构。 在两个特征值研究中分别求解电子和空穴的基态能量。使用 数组 一维数据集将结果从一个晶胞扩展到三个晶胞 ，这也是 COMSOL Multiphysics® 软件的新增功能。 关于 薛定谔方程 接口 在物理场接口的设置面板中有一些参数值得注意。 薛定谔方程接口的设置面板。 特征值尺度 一个重要的参数是特征值尺度 λscale (单位: J)。这个参数用于特征值研究，将无单位的特征值相对于特征能量进行缩放。例如，默认值 1eV 允许特征值的数值以 eV 为单位呈现特征能量的值。因此，1.924 的特征值（如下面的屏幕截图所示）对应于 1.924eV 的特征能量。 特征值研究的设置。 如果将特征值比例设置为 1meV，那么相同的特征值将对应于 1.924 meV 的特征能量（来自不同模型的结果）。 能量 另一个参数是能量E（单位：J），用于稳态研究以指定稳态薛定谔方程的总能量。 薛定谔方程接口中的符号约定 时谐因子 在物理场接口中执行的单分量薛定谔方程如下： -\hbar^2 \nabla \cdot \left(\frac{\nabla \Psi(\mathbf {r},t)}{2\, m_{eff}(\mathbf{r})}\right) + V(\mathbf{r},t)\Psi(\mathbf{r},t) = -i \hbar \frac{\partial}{\partial t}\Psi(\mathbf{r},t) 请注意，方程右侧的能量算子采用了与大多数量子力学教科书采用的符号相反的约定。这是因为 COMSOL Multiphysics 对时谐解采用了exp(+iωt) 的工程惯例来约定 ，而不是 exp(–iωt) 的物理学约定。薛定谔方程 接口采用工程约定，因此 COMSOL® 系列产品中的符号约定保持一致。在这种不寻常的符号约定下，动量算子也获得了相反的符号——因为平面波现在是 exp(–ikx + iωt)，而不是 exp(+ikx – […]
使用转子轴承系统模拟器分析临界转速
转子的临界转速是指系统中的振动幅度有可能导致故障的速度。用一个仿真App来分析转子设计中的临界转速。
如何在 COMSOL Multiphysics® 中为求解器添加停止条件
有时，一个仿真运行的时间太久超过了所需的时间，从而使我们无法监控中间结果或有条件地停止运行。这可能会使我们不得不紧紧盯着监视器，随时准备“突袭”。本篇博客，我们将讨论如何在 COMSOL Multiphysics® 软件中自动执行此过程。
应力线性化建模简介
在一些工程应用中，必须通过模拟一组穿过薄结构横截面的应力线性化来近似表示一般的三维应力水平。对于高压容器分析、焊缝疲劳分析以及确定混凝土中的钢筋要求等应用而言，此模拟非常重要。
如何在 COMSOL Multiphysics® 中管理多个解
3 种在COMSOL Multiphysics® 种管理多个解的方法分别是：将 2 个解组合成 1 个解；将解储存在不同的数据集中；或者加入其他解，方便对照比较。
利用最大值原理节省计算时间和资源
通过利用大型复杂模型中的最大值原理，你将节省时间和计算资源，而不必购买更大的计算机或让你需要一整夜来求解模型。
使用查找工具和自动完成工具加快建模过程
正在寻找加快模型创建流程的方法吗？1 种途径是使用“查找”和“自动完成”工具。我们讨论了如何使用这些工具，并提供了视频演示。
COMSOL® 软件 5.3 版本大幅提升建模速度
2017 年上半年，COMSOL 发布了 COMSOL Multiphysics® 软件和COMSOL Server™ 5.3 版本。这次发布的主要亮点是核心与附加产品的性能提升。
如何优化电磁线圈的间距
在设计电磁线圈时，我们可能想要调整线圈的位置，以便在特定的空间区域内获得所需的磁场强度。这可以使用 COMSOL Multiphysics® 软件附加的“AC/DC 模块”和“优化模块”产品，结合参数和形状优化来实现。接下来，让我们看看如何操作。 初始线圈设计和优化问题 假设我们的任务是设计一个线圈，使沿着部分中心线的磁场尽可能接近目标值。我们在之前的博客文章中介绍过，可以通过调整每匝线圈的电流来实现，但是，文中讨论的方法要在设计方案中为每匝线圈设计单独的电流控制。其实，我们可以对整个线圈使用单一的电流控制，并沿轴向调整线圈的间距来实现。 10 匝轴对称线圈。目标是改变中心线（绿色）处的磁场。 上图所示的线圈就是我们将要分析的案例。10 匝轴对称线圈由单个电流源驱动; 也就是说，流经每匝线圈的电流相同。最初的线圈设计将直径为 1cm 的线圈间隔为 S0 = 4cm 的距离。由于线圈是轴对称结构（我们仅对关于 z = 0 平面对称的解感兴趣），我们可以使用下图所示的简化计算域。 计算模型。我们想要改变五个线圈的位置和线圈电流。 我们的优化目标是通过改变五个线圈的线圈电流和 z 位置，使沿着一部分中心线的 Bz 场尽可能接近期望值 B0。每个线圈可以移动的距离为 ，相邻线圈之间必须存在 G0 的间隙，因此第一个线圈的偏移量具有不同的下限。我们还需要对峰值电流进行约束，将电流限制在大于零的范围内。虽然从物理上讲，没有必要将电流限制在大于零的范围内，但这样做是一个很好的优化建模的技巧，因为这样可以保持受限的设计空间更小。 更正式地讲，这些陈述可以写成： \begin{aligned}& \underset{I, \Delta Z1, \ldots ,\Delta Z5}{\text{minimize:}}& & \frac{1}{L0} \int0^{L0} \left( \frac{Bz}{B0} -1 \right) ^2 d l \\end{aligned} \begin{aligned} & \text{subject to:}& & -(S0-G0)/2 \le \Delta Z1 \leq \Delta Z{max} \\end{aligned} \begin{aligned} & & & -\Delta Z{max} \leq \Delta Z2, \ldots ,\Delta Z5 \leq \Delta Z{max} \\end{aligned} \begin{aligned} & & & G0 \le (Z5-Z4) \\end{aligned} \begin{aligned} & & & […]
优化电磁线圈电流的 3 种方法
如果使用 COMSOL Multiphysics® 软件及其附加的 AC/DC 模块与优化模块进行电磁线圈设计，您将能够快速地提出优化的迭代设计。今天，我们将研究如何通过改变线圈的驱动电流来设计线圈系统，以实现所需的磁场分布，并介绍三种不同的优化目标和约束条件。如果您对线圈模拟或优化感兴趣，这篇博客将满足您的好奇心!
如何针对任意几何的场进行后处理
一起学习一项实用的建模技巧：在后处理过程中进行积分，从而查看任意几何子区域内的模型结果。
如何用 COMSOL 仿真 App 分析热电冷却器设计
仿真 App，如用于热电冷却器设计的仿真 App，可用于测试各种参数，以便优化用于特定用途的设备。
如何在 COMSOL Multiphysics® 中计算几何对象间的距离
如何在 COMSOL Multiphysics® 中计算两个变形的几何对象之间的距离？欢迎阅读文章。
如何使用“梁截面计算器”仿真 App 分析梁截面
了解如何使用梁截面计算器来分析梁截面属性并从 Excel® 导入标准数据。 阅读全面的博客文章。
如何由计算解实现傅里叶变换
在这个波动光学演示中，学习如何实现傅里叶变换的计算解决方案，使用一个菲涅耳透镜的电磁模拟的例子。
利用基于方程建模求解浅水波动方程
浅水波动方程是基于方程建模的案例之一。在COMSOL Multiphysics® 中，您可以定义表达式来求解浅水波动方程，借此分析海岸侵蚀问题。
电化学阻抗谱：实验、模型和仿真 App
电化学阻抗谱是一种通用的实验技术，可提供有关电化学电池的各种物理和化学现象的信息。通过对相关物理过程进行建模，我们可以建设性地解释实验结果，并评估控制电池的物理量的大小。随后我们可以将模型转换成仿真 App，让更多的研究人员和工程技术人员可以进行电化学建模。本文中，我们将探讨三种不同的电化学阻抗谱分析方法：实验、模型和仿真 App。
使用 App 分析电气设备的外部电场
电气设备周围区域的电场应当始终低于最大规定限值。仿真 App 可用于验证电场强度测量值，保证符合限值要求。