含热粘性损耗的声学拓扑优化

Guest René Christensen 2018年 2月 28日

今天,来自丹麦 GN Hearing 公司的特邀博主 René Christensen 与我们一起讨论如何在微型声学设备的拓扑优化中加入热粘性损耗。 拓扑优化有助于工程中在特定先验 目标的指导下,以更优的方式进行应用设计,拓扑优化主要应用于结构力学,在热学、电磁学和声学领域亦有所应用。直到去年,微观声学才出现在这个名单中。本篇博客文章介绍了一种包含热粘性损耗的微观声学拓扑优化新方法。

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Fanny Griesmer 2017年 12月 18日

浏览一组网上购物搜索结果,带 GORE-TEX® 科技制造标签的夹克产品在消费者眼中总是与“高品质”挂钩。拥有这一技术的美国戈尔公司(W. L. Gore & Associates, Inc.,)专门经营与面料相关的材料科学、医疗产品和性能解决方案。成品制造公司必须使用性能可靠的材料。为了加速产品开发工作,W. L. Gore&Associates 公司使用了仿真、App 和 COMSOL Server™ 产品。 Vasu Venkateshwaran 分享 COMSOL Server™ 如何助力加速产品开发进程   面向其他公司的材料销售业务 美国戈尔公司创立于 1958 年的一间地下室。迄今为止,该组织已发展壮大为一家跨国公司,在全球各国设有制造和销售办事处。对于面料、医疗产品和性能解决方案这三个部门而言,所有产品都必须符合公司制定的高品质标准,正如 Vasu Venkateshwaran 在 COMSOL 用户年会 2017 波士顿站发表主题演讲时所说,产品必须“完全按照我们的心意发挥功能——每一次都不例外。” 生产符合规格的材料的基础是深入了解客户的需求和最终用途。这是建模和仿真的用武之地。 戈尔公司的建模与仿真实践应用 在这家企业,每个部门都有数名工作人员负责使用建模和仿真来了解技术背后的细节和流程并用于优化设计。仿真工具可以加速开发进程,因为它们既可以减少实验需求,也可以为优化后设计的实验提供支持。作为一家跨国公司,戈尔公司在美国、德国和日本都有研究人员。对于公司而言,资源的有效协调与分析非常重要,仿真可以帮助他们实现这一目标。 新项目开始启动标志是:有人联系建模团队表达出类似的意图:“我有这种材料。我想制作一款能满足特定客户需求的产品。你能告诉我能用它做什么吗?最优操作点在哪儿?如何才能提高工作效率?致命点是什么?“建模团队的综合专业知识涵盖多孔介质、优化、结构力学、声学、微分方程的数值解、反应工程和流体流动。他们将 COMSOL Multiphysics® 仿真软件应用于众多领域。仿真专业人士根据客户给出的规格要求来构建模型,借此分析判断不同的操作条件。接下来,他/她会将仿真交付给项目启动团队,供他们运行仿真并获取关键信息。这是一项重大的挑战。 “我们的团队在软件操作方面具有专业的知识背景,但是与我们沟通的工程师并非如此,所以我们必须以利于他们容易理解的方式分享传播这些信息。”Venkateshwaran 在主题演讲中解释道。 将仿真信息传达给不同的受众 根据 Venkateshwaran 的说法,该公司过去常常花费大量精力编写自定义代码和制作可执行文件,这样工程师便无需安装软件,只需单击鼠标就可以在自己的计算机上运行文件。当然,这存在着局限性:仿真团队建立模型后,将其转交给其他人,然而他们无法控制或追踪最终使用模型的是哪些人。这意味着人们可能会将关键决策建立在并非针对特定用例而构建的模型上。对于一家以开发高品质可靠的产品而闻名的公司来说,这是非常危险的行为。 监测和控制软件使用:一个值得关注的问题 使用 COMSOL Multiphysics 中内置的“App 开发器”,仿真工程师可以针对特定用例生成易于使用的 App 。Venkateshwaran 将 App 分为三种不同的类型: 计算器(最常用) 设计工具,支持根据客户需求修改其中某些因素 用于分配计算负荷的参数化研究 Venkateshwaran 指出,“App 开发器”允许仿真专业人士在 App 中增加文档。这对于戈尔公司来说是一项重要功能,因为 App 用户可以知道 App 的设计目标;如何使用操作;可能需要事先通过实验获得哪些信息(比如一些属性);以及如何进行必要的实验。另一个优势是,人们可以使用 Java® 代码轻松地扩展 App,添加更高级的功能。 之后,该公司通过 COMSOL Server™组织、部署和监控所有 App,将这项业务转向云服务。为了进一步减轻使用不当的顾虑,戈尔公司在 COMSOL Server™ 设置了不同的用户组。然后,他们利用用户日志来维护和监控 App […]

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Guest Thomas Clavet 2017年 8月 31日

今天,来自 COMSOL 认证咨询机构 EMC3 咨询公司的特邀作者 Thomas Clavet 会在文章中与我们讨论如何模拟相控阵和几何聚焦探头。 超声聚焦广泛应用于各类工业设备与技术中,例如我们熟悉的无损检测(NDT)和医学成像。高强度聚焦超声(HIFU)是此技术的一项临床应用,它利用探头将大部分能量集中到目标组织区域,使组织发生凝固性坏死。本篇博客文章将重点对超声聚焦的仿真过程进行探讨。

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Bridget Cunningham 2016年 12月 13日

用户在使用计算工具前,往往需要接受专业培训,这就是为什么数量众多的仿真用户(且这一群体仍在不断增长)不得不依赖于少数专业人士来执行仿真分析。COMSOL Multiphysics® 软件中的“App 开发器”便是为了解决这一问题而开发的。现在,仿真专业人员可以将创建好的模型封装在一个操作便捷的界面中,让多物理场仿真能够真正地服务于大众。让我们看看客户们是如何评价“App 开发器”的吧。

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Guest Rune Thygesen 2016年 11月 22日

今天,我们邀请的特约作者是来自 Reelight 公司的 Rune Thygesen,他将讨论如何使用仿真设计自行车安全灯的电源。 Reelight 公司正着手开发一款价格低廉、安装便捷的自行车安全灯。除了需要设计坚固、灵活的支架系统外,全新的发电平台也是重要的设计目标。借助仿真设计,我们成功开发出了一款易于使用且安装快速的发电平台。

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Guest Bauke Kooger 2016年 11月 8日

今天,我们邀请了来自荷兰代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)的特约作者——Bauke Kooger,一起讨论有关超级高铁中磁悬浮系统的建模问题。 超级高铁(Hyperloop)是一种设想中的运输方式,系统中的车辆或“胶囊”座舱以声速通过低压真空管道。在如此高的运行速度下,磁悬浮推进系统相比于空气轴承和车轮系统,展现出了巨大的优势。为了测试构想方案,代尔夫特大学的超级高铁研发团队在 COMSOL Multiphysics® 软件中模拟了他们设计的车舱磁悬浮系统。

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Bridget Paulus 2016年 10月 17日

若能开发出一种可控核聚变发生装置,则可以为地球提供几乎无限的清洁能源。工程师们从 20 世纪 50 年代便开始了热核聚变的研究,时至今日他们仍在努力将这一目标变成现实。其中一种方法是使用名为托卡马克的磁约束装置。让我们一起了解一下,为何麻省理工学院(MIT)等离子体科学与聚变中心(Plasma Science Fusion Center,简称 PSFC)的工程师们会将目光转向借助仿真来解决托卡马克装置设计中的关键问题:等离子体破裂引起的不稳定性。

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Guest Ionut Prodan 2016年 9月 13日

今天的特约作者,是来自 COMSOL 认证咨询机构 — Boffin Solutions 有限责任公司的 Ionut Prodan,他将会和我们一起讨论运用混合方法计算薄层结构中的裂隙流动建模。 当在三维多孔基体中对薄层裂隙进行建模时,您可以通过裂隙流接口将它们模拟为二维对象,以有效地描述其压力场。然而,很多时候,我们对裂隙通量的计算更感兴趣,例如非常规储层中的水力压裂。让我们来看看混合方法是如何攻克这些难题的。

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Guest Matteo Lualdi 2016年 8月 23日

本文特约作者是来自 COMSOL 认证咨询机构——resolvent ApS 的 Matteo Lualdi,他将与我们分享开发用于固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell stack,简称 SOFC)堆分析的仿真 App 带来的优势。 对许多企业来说,数值模拟及仿真是贯穿设计工作流程中从产品研发到优化各个阶段的宝贵工具。而仿真 App 进一步扩展了此类工具的应用范围,将复杂的多物理场模型隐藏在了易用的界面之下。让我们来一起看看这样一个案例:固体氧化物燃料电池堆 App。

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Bridget Paulus 2016年 8月 9日

在现代社会,电力变压器是人们的日常生活中不可或缺的一类设备,但是此类设备在运转时却会带来很大的噪声。这些声音是由变压器不同部件的振动而产生的,且不可能被完全消除。为了降低这种噪声,来自 ABB 公司研究中心的一个工程师团队借助 COMSOL Multiphysics® 模拟了变压器系统中的声学、电磁、及力学行为。

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