COMSOL Multiphysics^® 6.3 发布亮点

COMSOL Multiphysics^® 6.3 版本为“MEMS 模块”的用户引入了更精确的静电力计算，以及用于壳和膜的新机电多物理场接口。请阅读以下内容，进一步了解这些更新。

“静电”接口新增公式

新版本新增了一个方程用于静电分析，可实现更精确的静电力计算，这对于加速度计和陀螺仪等 MEMS 器件的建模特别有用。此方法通过直接求解电位移场通量，提高了带尖角的几何形状中的计算精度，使得力计算更加实用。不同于基于电势的传统公式，新方法采用混合公式方法求解电位移场 (D) 和电势 (V) 两个方程，其中电势方程用作约束条件。这个 D-V 公式称为混合有限元，可用于二维和三维建模，是静电 接口与机电 多物理场接口耦合使用时的默认离散化选项。

新增机电多物理场接口

新的机电，壳 和机电，膜 接口简化了受静电力影响的薄结构（如麦克风膜）的变形建模仿真，其中自动包含机电，边界 多物理场耦合，以便与壳或膜单元无缝集成，并使用静电 接口来模拟电场。Brüel & Kjær 4134 电容式麦克风和轴对称电容式麦克风教学案例中演示了如何使用这些接口。除了需要“MEMS 模块”外，这些接口还需要使用“结构力学”模块。

多物理场耦合：收缩和膨胀

为了模拟由扩散引起的体积变化，新增了一个能够实现固体传递 与固体力学 接口双向耦合的收缩和膨胀 多物理场特征，可用于模拟浓度变化对体积，以及应力对扩散的影响，这对于电池（由于离子传输，其中可能会发生显著的体积变化）等分析非常有用。

内部边界的接触公式

固体力学 接口中新增了内部接触 特征，能够在内部边界上包含摩擦、黏附和剥离等接触条件。通过这一公式，用户不再需要接触对和装配，即可进行几何线性分析。此特征可用于模拟螺栓连接以及由剥离分隔的边界等应用。

新增默认“自由空间”特征

静电 接口中新增了一个默认的自由空间 特征，用于定义模拟的器件附近的物理条件（通常为空气或真空环境），并可以作为进一步精细化建模的基础，支持添加其他特征（例如固体中的电荷守恒）指定特定区域的材料属性和激励方法。

复合材料库文件夹

新的内置复合材料 文件夹将复合材料分为三组：纤维成分、基体成分和层片，简化了常见类型的复合材料铺层模型的设置。

新的教学案例

COMSOL Multiphysics^® 6.3 版本的“MEMS 模块”引入了两个新的教学案例。