最新内容
对超弹性材料应用损伤演化定律
通过对超弹性材料实施物理驱动的损伤演化定律，您可以在循环过程中结合材料软化、蠕变和滞后曲线的稳定性。
通过搭接剪切试验估计超弹性材料参数
对于橡胶、聚合物和生物组织，应力和应变之间的关系是非线性的，即使在小载荷下也是如此。 搭接剪切试验可用于确定材料性能。
利用 Dzhanibekov 效应解释网球拍为什么会翻转？
译者注：本篇博文介绍了什么是“网球拍效应”，它是如何命名的以及为什么会发生这种现象。使用 COMSOL Multiphysics 的多体动力学模块，我们可以模拟该效应，并通过仿真 App 深入理解该效应背后的数学原理。
为什么自行车踏板能保持踩踏状态而不会松动？
当骑自行车时，为什么踏板不会松动并能保持踩踏状态？这是因为左踏板轴的螺纹是左旋的，而右踏板轴的螺纹是右旋的。轴承扭矩可以使踏板松开，而踏板仍能保持踩踏状态是因为受到一个更强的作用 —— 机械进动 效应影响。
模拟光波导附近的散射体
在现实世界中，大多数结构比二维介电板更复杂。 但是，如果您正在设计光子结构，您可以从这个示例中学到很多关于波动光学建模的知识。
使用仿真 App 设计与分析螺旋弹簧
压缩弹簧被广泛应用于各个行业，尽管它们的使用历史悠久，但其设计却极具挑战。为了使设计弹簧的任务更加简单，Veryst Engineering 公司使用 COMSOL Multiphysics® 软件中的 App 开发器开发了一个仿真 App。该仿真 App 基于严格的有限元分析能够提供一些必要的设计信息。
使用多物理场仿真优化医疗面罩设计
无创通气（Noninvasive ventilation，NIV）面罩是一种医疗救助装置，它通过持续气道正压通气技术（Continuous positive airway pressure，CPAP）为呼吸困难的患者提供空气。
使用 COMSOL 模拟多模的波导
您可以通过 2 种方式对支持多种模式的波导进行建模：添加可用于吸收任何模式的 PML，或为每种可能的模式明确添加端口。
使用 COMSOL 探索模拟电泳的 4 种基本模式
DNA、RNA、蛋白质……所有这些大分子都可以用电动力学过程电泳进行分析。2020年在由美国化学工程师学会主办的网络研讨会上，华盛顿州立大学的 Cornelius Ivory 教授对电泳的4种模式: 区带电泳、移动边界电泳、等速电泳和等电聚焦进行了介绍，并讨论了在 COMSOL Multiphysics 软件中如何对它们进行建模。
分析油箱振动的最佳方法是什么？
在某些情况下，传统的建模方法和简化会导致模型无法准确地表示一个结构。比如与流体接触的结构，该结构的动态响应由于流体的存在而显著改变，例如燃料箱。本文我们将比较用于分析燃料箱的传统建模方法和多物理场建模方法，并比较哪种建模方法可以提供更准确的结果…
在 COMSOL 中可以使用哪个模块进行电磁学模拟？
很多人经常会有这样的疑问：“我应该使用哪种 COMSOL 产品来模拟特定的电磁设备或应用？”除了 COMSOL Multiphysics® 软件基本模块的功能之外， COMSOL 产品树的“电磁模块”分支中目前还有 6 个模块。另外 6 个模块分布在其余产品分支中。
课程：在 COMSOL® 中模拟电磁线圈
获取有关使用 COMSOL Multiphysics 和 AC/DC 模块建模线圈的学习中心课程的概述，从设置线圈模型到分析电磁加热等等。
人体头部扫描几何的头相关传递函数计算
头相关传递函数(head related transfer function，HRTF)是设计音频设备时的一个重要因素。声学工程师常使用通用的HRTF测量结果，但每个人都有自己的 HRTF —— 它就像指纹一样独特。为了进行更个性化的分析，可以用麦克风测量个人的 HRTF，但这个过程既耗时又繁复。
使用 3 维模型研究海底电缆中的电感效应
更换一个发生故障的海底电缆非常昂贵（可能超过 1 亿美元），因此一个经典的设计可以持续使用 40 多年。为了确保可以获得良好的投资回报，电缆行业通常采取比较保守的做法：极度依赖经验法则、安全系数、生命周期分析以及诸如国际电工技术委员会（IEC）提供的一些标准。但是，这些系数和标准往往会过高估计所需要的尺寸和材料。在竞争激烈的市场中，电缆供应商正在寻找更具成本效益的解决方案。 请注意：在本篇博客文章种，我们将介绍 8 部分电缆系列教程 的最后 2 部分，着重介绍3维电缆模拟。该系列教程讨论了使用 COMSOL Multiphysics® 和 AC/DC 模块模拟电缆的 2 维、2.5 维和 3 维等多方面内容。该系列教程的前 6 部分已在之前的博客文章中作了介绍：《COMSOL Multiphysics® 中的电缆建模：8 部分系列教程》。 快速提升电缆模拟能力 就在几年前，只有在大型集群系统上运行专用代码的专家才能使用详细的3维电缆模型。如今，任何能够使用现代台式计算机的人都可以在大约半小时内运行带有扭转电磁铠装的3维电缆模型。几何处理、网格剖分、求解和后处理都可以在 COMSOL Multiphysics® 软件的友好型用户界面中完成。 在标称相位温度为 90℃时，三芯铅包 XLPE HVAC 海底电缆的相、屏蔽层和铠装中的电阻和磁损耗密度。 因此，在电力电缆行业中，3维电缆模型正在逐步取代经验模型（例如IEC系列标准提供的模型）。对于典型的用例，这些标准允许制造商满足特定规格。对于电缆系统的用户，他们可以评估所需的工作条件和所产生的系统限制等。 尽管这些标准依赖于经验模型和数十年的经验，但数值模型实际上可以详尽地求解麦克斯韦方程组。数值模型有一个显著的优点，即它能够研究没有官方标准的设备。此外，数值模型还提供了一种新的方式，使人们可以更深入地了解正在发生的物理现象，从而超越传统的标准方法。这样将减少材料和制造成本，提高系统效率，但同时仍保持足够大的安全系数。在竞争激烈的电缆市场，数值分析被认为是一种至关重要的资产配置。 3 维扭转电缆模型的几何和网格剖分注意事项 对于大型 3 维有限元模型，设置几何和网格通常会占用我们大部分的模拟时间——换句话说，是我们的工时，而不是机器工时——尤其是对于具有独立铺设长度的扭转电缆模型而言，例如本文介绍的电缆。即使在使用扭转的周期性条件时，几何图形也将包含极端的纵横比。这意味着，如果我们仅使用通用的、各向同性的自由四面体网格，自由度（DOFs）的数量很容易就会超过三千万！ 迭代求解器也许可以在不消耗太多内存的情况下处理此问题，但是找到一个能够可靠而有效地求解模型的方法说起来容易做起来难。事实证明，使用直接求解器是一个更好的选择，但要使其在非常便宜的硬件（例如具有 32GB RAM和数百GB SSD交换驱动器容量的台式机）上正常运行，就需要将自由度的数量减少到大约二百万至四百万。幸运的是，对于各向异性网格，直接求解器比迭代求解器更具宽容性。 左：带扭转铠装的三芯铅包电缆的 3 维几何。右：相、屏蔽层和铠装中的扫掠网格（屏蔽层和铠装之间的空白区域使用拉伸的四面体网格）。 因此，我们面临的挑战是：需要找到一种可以正确解析电缆的几何和物理场的网格，并且自由度足够低，以使一台普通的台式机可以在合理的时间内求解模型。在COMSOL 案例库中，几何和网格 3 维模型教程（该系列教程的第 7 部分）展示了如何有效地应对这一挑战。该教程讨论了各种与几何和网格剖分相关的主题，包括如何： 使用 COMSOL 几何序列创建螺旋导体 对域和边界使用巧妙的选择过滤器，极大地简化模型的设置 设置有效而强大的网格剖分策略 设置几何时，为了以最少的计算量获得最佳的精度，教程使用了几何修正因子，例如倾斜和截断修正因子。此外，教程还讨论了扫掠网格以及拉伸的四面体网格、边界层网格和网格一致性。 使用 3 维模型研究海底电缆中的电感效应 电感效应 3 维模型教程（系列教程的最后一部分）全面概述了在 3 维模式下对一个 XLPE HVAC 海底电缆模拟时涉及的主题。尽管 2 维和 2.5 维模型对于电缆工程非常有价值，但它们无法像 3 维模型那样捕获相、屏蔽层和铠装之间精确而复杂的相互作用。这是因为，一般情况下，相和铠装在相反的方向以不同的铺设长度扭转。相反的扭转导致磁通密度在铠装中发展为纵向分量：磁通将遵循螺旋路径，而不是圆形路径（参见下图）。我们只能使用完整的 3 […]
COMSOL Multiphysics® 中的电缆建模： 8 部分系列教程
您是否正在为如何模拟电缆运行图而烦恼？COMSOL 提供了一个由8部分内容组成的电缆建模系列教程，可供您学习参考。该系列教程展示了如何在 COMSOL Multiphysics® 软件和附加的 AC/DC 模块中对工业级规模电缆进行建模，还可以作为一般电磁现象建模的入门教程。
模拟人耳道内的声学特征 优化助听器和耳机设计
你有没有注意到当你戴着耳机或耳塞式耳机说话时，你自己的声音听起来有什么不同？这种现象被称为封闭效应，它会影响助听器的性能和舒适度，进而影响听障人士对助听器的接受程度。
如何在 COMSOL®中使用草图工具绘制二维几何
在COMSOL软件中对二维组件进行建模，或在三维模拟中使用工作平面时，您可能已经注意到，如何创建几何图形的功能发生了一些细微但重要的变化。使用草图 模式以及约束和尺寸，可以绘制平面几何图形并定义您所绘制的几何实体之间的关系。
多孔介质流模块简介
了解多孔介质流模块，用于模拟燃料电池过程中的多孔介质流，纸浆和纸张干燥，食品生产等。
利用 COMSOL® 批处理扫描的硬件并行性研究
什么是批处理扫描？如何为我的模型设置批处理扫描？COMSOL Multiphysics®可以利用多少个批处理并行。这篇文章回答了这些问题，并讨论了更多详细内容。
弹性波，时域显式接口简介
从无损测试到地震波在土壤和岩石中的传播，有许多应用领域涉及弹性波在固体中的传播以及结构中的振动。
如何使用 COMSOL Multiphysics® 中的状态变量特征
从 COMSOL Multiphysics® 5.5 版本开始，您可以使用状态变量来跟踪模型的状态，这些变量将影响其他领域，例如材料特性，可用于在模型中实现滞后性。
使用多层材料功能模拟薄层中的传热
COMSOL Multiphysics® 软件中内置了一组全面的功能，可用于计算薄层中的传热。关于如何使用这些功能以较小的计算成本获得精确的解，本文不做详细讨论。这篇博客，我们将重点关注与 多层材料 功能有关的问题：这项功能有什么作用？您的模拟如何从中受益？ 编者注：这篇博客最初发布于2019年。现在已经更新以包括自 COMSOL Multiphysics 5.5 版本开始传热模块中增加的新功能。 模拟薄层中的传热 COMSOL Multiphysics 中提供了一些功能，可以考虑几何结构中薄层的特定传热属性，并且无需在几何结构中明确表征这些层，即可求解薄层中的热量传递。对于不同领域的应用，您都可以在层中定义电流和机械应力，例如电子元件和承受热应力的层压复合材料壳。 下图显示了不同温度梯度下钢柱中的温度分布。由于热导率低，安装在钢柱中部由两种不同材料构成的薄陶瓷部件起到隔热屏障的作用，并在陶瓷部分产生温度产变。陶瓷层在模型几何中被表示为一个面而不是两层薄体积域，以减少对网格大小的限制，这可能会使几何的不同部分具有高纵横比。高纵横比会使该部分的可视化变得非常困难。尽管几何结构中并未明确表征陶瓷部件，您仍然可以求解所有层的温度分布，并可以将其放大后更好地进行后处理，如下图所示。 使用 固体传热 接口和 薄层 节点计算的包含陶瓷层的钢柱中的温度分布。为了清晰地查看结果，将陶瓷层的厚度放大了 20 倍。 有关此模型的更多详细信息，请参阅 COMSOL 案例库中的复合保温层教程案例。 多层材料功能对传热仿真有什么好处？ 多层材料 功能可以在两方面提高您的仿真经验： 在模型树的中心位置对多层壳属性的定义进行分组，以在不同物理场接口中访问。这样做是为了将介质定义从物理场定义中分离出来并减少建模工作，因为对于所有的物理场，介质属性只需设置一次。 通过允许如任意数量、任何位置和任意方向的层来增加灵活性。 接下来，我们来看看使用 多层材料 功能计算多层壳中的传热的功能设计的优势，考虑一个包含两层壳的几何结构： 在边界 1 上定义的第一层壳，由包含材料 1（顶部和底部）和材料 2（中间）的 3 层组成 在边界2上定义的第二层壳，由材料3构成的单层材料 包含多层壳的几何，以及施加在边界 1 和边界 2 上的材料。 多层壳作为表面被包含在几何结构中，但物理场方程可以通过增加自由度（DOF）在重建的体积域（下图中以红色显示）中求解。 施加在边界 1 和边界 2 上的多层壳的重建体积域（厚度放大了 10 倍）。 当模拟该几何结构中热量传递时，我们可以指定层数、每一层的厚度和材料。除了这些属性之外，还可以轻松访问高级参数，例如厚度方向的网格单元数量、边界上多层材料的取向和位置，以及层交界面的特定材料属性。 除材料外，多层壳的所有属性均由 多层材料 节点定义，包括多层壳的组成，每一层的几何和离散特性。物理节点（本示例中为 薄层）指向多层材料 节点（下图的中间部分）；多层材料 节点指向用于定义材料属性的材料节点（下图的底部）。 包含多层壳定义在内的模型节点。 因此，您可以应用一个单物理场模型，模拟由不同数量和类型的层组成的多层壳的热传导。多层壳的特性在 多层材料 节点中定义。通过在模型树中将介质属性和物理模型的定义划分为两个不同部分，如下图所示： 模型树和 固体 节点的 设置窗口。 软件中提供的几个多层材料节点： 单层材料 多层材料链接 多层材料堆叠 多层材料 阅读博客使用复合材料模块分析风力发电机叶片，了解如何将这些节点组合起来对风力发电机复合叶片进行模拟。 上文，我们对多层材料 功能进行了介绍，接下来，我们需要回答两个问题： 如何利用此功能进行传热仿真？ 该功能对仿真过程有什么帮助？ 在 COMSOL Multiphysics® […]
非近轴高斯光束的倏逝分量
自 COMSOL Multiphysics® 5.5 版本起，非近轴高斯光束背景场的渐逝分量可作为波动光学和射频模块中的一项功能使用。
谁发明了集成电路？
与世界上许多最伟大的创新一样，开发集成电路的功劳为许多人所共有，包括 Geoffrey Dummer、Jack Kilby 和 Robert Noyce。