最新内容
分布式内存计算入门：定义、目的及原理
在“混合建模”系列的上一篇文章中，我们讨论了有关共享内存计算的基础知识：什么是共享内存、为什么使用共享内存，以及 COMSOL 软件如何在计算中利用共享内存。今天，我们将讨论混合并行计算的另一个组成分支：分布式内存计算。
压电材料的晶体取向和极化方向
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。
使用投影算子分析仿真结果
还记得用手在墙上制作皮影戏吗？投影算子，可以用类似的方法分析你的仿真。让我们来解释一下…
如何选择正确的电流分布接口？
在设计电化学电池时，我们需要考虑电解质和电极中的三类电流分布：一次分布、二次分布 和三次分布。不久之前，我们介绍了电流分布的基本理论；本文则以线电极为例，详细解释不同的电流分布类型，帮助你在 COMSOL Multiphysics 中选择合适的电流分布接口，顺利执行电化学电池仿真。
电流分布理论
在电化学电池的设计中，您需要考虑电解质和电极中的三种电流分布类型，它们被称作一次、二次 和三次电流分布。三种电流分布对应着不同的近似方式和程度，采用其中哪一个则取决于电解质溶液电阻、有限电极反应动力学以及质量传递的相对重要性。在本文中，我们将概述电流分布的概念，并从理论层面上探讨这一主题。
共享内存计算入门：定义、目的及原理
几周前，我们发布了“混合建模”系列的第一篇博客文章，介绍了混合并行计算的含义，以及它是如何提高 COMSOL Multiphysics 运算效率的。今天，我们将简要探讨混合并行计算的一个组成部分——共享内存计算。不过在此之前，我们首先会解释“应用程序并行运行”的意义。此外，我们还将讨论何时以及如何在 COMSOL 软件中使用共享内存。
使用 COMSOL 模拟窗户的隔热性能
设计师在设计建筑物时，常常会考虑：怎样才能让建筑物内部保持舒适的温度，使人感到冬暖夏凉呢？这可以通过对建筑物的窗户结构进行精心设计来实现。
计算和控制腔体的体积
在 COMSOL® 软件中，有很多种方法可以处理流固耦合（FSI）问题。例如，我们可以使用完整的纳维-斯托克斯方程对压力场和流体速度场进行显式建模。这可能是一种非常准确的方法，但对于某些类型的流固耦合来说，它的计算成本要高得多。今天这篇文章，我们将介绍一种模拟包含不可压缩流体的封闭腔体的方法，假设通过流体的动量和能量传递很小。 模拟封闭腔体中的流体 我们来看一个现有的例子，一个超弹性密封条的压缩模型。这个示例考虑的是软橡胶密封件被压缩时的横截面。封闭在空腔中的流体是空气。示例计算了压缩力，并将密封件中考虑可压缩空气影响的结果与不考虑压缩空气影响的结果进行了比较。 软橡胶密封件的压缩模型。仿真结果显示了应力和应变。模拟时考虑了对密封件内部的空气进行建模的各种方法。 现有模型将空气视为可压缩流体，并计算了空腔内部压力 p 的变化与这个二维案例中的横截面积A的变化的函数。接下来，让我们来看看它是如何做到的。空气被视为绝热压缩下的理想气体，其压力-密度关系为： \frac{p} {p0}=\left(\frac{\rho} {\rho0} \right)^\gamma=\left(\frac{A0} {A}\right)^\gamma 所以，要计算压力的变化，我们只需要知道面积的变化就可以了。原始面积和压力，以及比热率 \gamma 都是已知的，我们如何计算横截面积呢？该区域由一个我们甚至不想考虑在模型中的区域来描述。我们可以使用高斯定理将面积分转换为边界积分： A=\int\Omega 1 d\Omega = \int\Omega \left( \nabla \cdot \left[ \begin {array} {c} x \ 0 \end {array} \right]\right) d\Omega = \oint x nx d\Gamma 其中，x 是密封件变形构型的 x 坐标，n_x 是边界的向外法向量的 x 分量，即也在变形配置中，从而提供了密封件内的封闭区域。这是通过一个名为 AreaInt 的积分耦合算子 完成的，由封闭体积的完整内部边界定义。变形区域由在“整个模型”上定义的变量 EnclosedArea 定义。 面积分在密封件的内边界上定义。 分别定义封闭面积和内部压力的变量定义。必须使用负号来计算面积，因为实体的法线指向空腔。 计算出的变形面积用于确定密封件内部压力的变化，因为它是变形的。计算出的压差作为一个载荷施加到密封件的内部。要查看上述方法的完整实现，请查看超弹性密封条的模型文档。 考虑不可压缩流体 上述方法假设流体是可压缩的，并且密封件的内部压力是面积变化的函数。但如果流体是不可压缩的呢？我们假设密封件内不是可压缩的空气，而是一个充满水的气囊，它几乎是不可压缩的。那么，随着结构的变形，封闭的区域不能改变，上述方法将不起作用。因此，我们需要一个替代方案。 我们将通过添加到固体力学接口的全局方程 特征，在这个模型中再引入一个方程来求解流体内的压力，使体积不会发生变化。下图为这个接口的屏幕截图： 引入的全局方程的设置。您需要启用高级物理选项才能查看此功能。 上面的屏幕截图显示了附加变量 压力 的全局方程 设置。方程成立的条件是变量 封闭区域 等于初始面积 123.63mm2。也就是说，变量 压力 取任何需要的值，以使变形形状的封闭面积等于初始面积。然后，通过边界载荷特征将可变压力施加到密封件的内部，并重新求解模型。 解决方案的比较。无内部压力（左）、可压缩空气（中）和不可压缩流体（右）。 结束语 在这个例子中，我们介绍了一种对不可压缩流体和可变形固体的相互作用进行建模的技术。通过引入一个全局方程，我们为模型引入了一个额外的变量，用于求解维持恒定体积所需的外加压力。这是求解流-固耦合问题的最简单的方法之一。