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Multiphysics Simulation 2017 China

磁力传动延长海上风力发电厂的使用寿命 中文

Flemming Buus Bendixen, Sintex, Denmark

Sintex 是一家主营磁力联轴器的开发与制造的丹麦公司。磁力联轴器的作用是传递扭矩和功率,与传统的机械传动相比,它的可靠性实现了大幅提升。这种联轴器的特别之处在于非接触式传动和不同介质完全隔离,因此在海上风力发电机和化学泵冷却中发挥着关键作用。Sintex 使用 COMSOL Multiphysics® 软件开发仿真 App,帮助销售人员和客户对各式磁体构造进行评估,从而节省了制造磁体原型的成本。App 支持 Sintex 自行导入磁性材料库,便于用户灵活利用;修改形状和几何属性;计算扭矩转换、涡流损耗和温度上升,预防退磁现象的发生。

多物理场建模在生物制药行业的应用 中文

Pablo Rolandi, Amgen, USA

安进(Amgen)是市场领先的跨国生物制药企业。安进公司生产的各类药物惠及全世界数百万身患重疾的病人。一款药品成功面世,背后离不开大量的研发及生产流程。为了保证药品的安全性和有效性,制药公司需要构建多样化的仿真工具组合。安进的工程师选择使用 COMSOL Multiphysics® 软件为公司的研究人员建立一个平台化的建模工具。他们力图通过创建模型来减弱生产瓶颈的限制,确保达到灭菌质量标准,并将操作工况中的可变因素集成到给药时间的计算中。之后,他们将多物理场模型转化为 App,并通过本地安装的 COMSOL Server™ 产品将 App 部署到公司内网。

优化存储芯片的剥离工艺 中文

Stefan Behler, Besi, Switzerland

随着存储芯片的尺寸变得越来越小,这要求设计者需要考虑到如何使芯片在制造过程中保持完整无缺。瑞士 Besi 公司主要从事开发用于基板制造和晶圆封装的设备和装配工艺,他们的产品和技术广泛应用于消费电子产品、汽车、工业和太阳能等领域。Stephan Behler 是就职于 Besi 公司的资深工艺工程师,他利用多物理场仿真探索并优化了一种新的载带移除方法,以防止裸片过度弯曲。此项技术目前已被全球的半导体封装工程广泛使用。

电动汽车的新型电动机设计 中文

Omar Laldin, Faraday Future, USA

电动汽车正在从小众变成主流,驱动电动机设计不断向前发展。对于电动机等功率磁性器件(power magnetic device,简称 PMD)而言,现代技术的发展方向为:提高功率容量和大规模量产能力,同时减少体积和成本。法拉第未来(Faraday Future)是一家专注于智能电动车开发的新兴技术公司,他们正在努力将这些目标变成现实,并使之适应电动机的模块化开发。通过研究电动力学和热性能,并利用遗传算法,法拉第未来提高了电动机的功率密度,并预防了具有破坏性的电动机故障。

分析大型强子对撞机的超导磁体失超 中文

Lorenzo Bortot, CERN, Switzerland

欧洲核子研究组织(CERN)的物理学家和工程师们正全力以赴地研究如何保证大型强子对撞机(LHC)中的高功率超导磁体(用于维持粒子沿圆形轨迹运动)不会恢复为有电阻的状态,即发生所谓的失超。为了深入认识与预防失超事故,CERN 的电气工程师和研究员 Lorenzo Bortot 利用多物理场仿真开发了一个描述失超的电动力学和热变化的多物理场、多尺度、多速率模型。

燃料电池有望在印度取代柴油发电机 中文

Ashish Lele, National Chemical Laboratory, India

尽管柴油发电机效率低下,且存在潜在的安全风险,但是印度的城乡居民仍然在依靠柴油发电机进行大范围分散式供电。为了解决这一难题,印度国家化学实验室(National Chemistry Laboratory)开始着手研究质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane,简称 PEM),这种电池清洁、兼容性强,总转换效率超过 30%(实验室还在努力提高效率),因此成为了电力产业的具有前景的备选方案。研究人员正在使用多物理场建模与仿真来确定燃料电池特性的最优组合,从而最大限度地提高电池的能量转换效率和性能。

仿真 App 为理工科课程注入活力 中文

Ivana Milanovic, University of Hartford, USA

必修基础课程是本科教学中非常重要的内容,但高等教育的目的在于传授给学生对其未来职业规划有用的知识和技能,科学、技术、工程和数学等理工课程尤为如此。然而,传统课程没有留出足够的时间让学生进行探究式学习,并培养其在特定领域的技能。针对此问题,坐落于美国康涅狄格州的哈特福德大学(University of Hartford)将多物理场建模纳入了课程必修内容。通过使用 COMSOL Multiphysics® 软件中的“App 开发器”,哈特福德大学布置了一系列以仿真为基础的、借助 App 完成的实验作业,让学生们能够提升对物理原理的认识,并且更加形象地理解复杂的物理概念。

全新的高灵敏度压力传感器 中文

Jonas Osório, Cristiano Cordeiro, Unicamp; Marcos Franco, Valdir Serrão, Instituto de Estudos Avançados, Brazil

在真空室、海底和油气储层等严苛的环境中,传感器发挥着重要的作用。在极端环境中,传统的传感技术可能失效,而光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰等特点,能够适应各种环境条件,因此成为一种灵活的压力传感解决方案。巴西的坎皮纳斯大学(Universidade Estadual de Campinas)和空军研究所联合(Instituto de Estudos Avançados)展开研究,研发出了具有高灵敏度的微结构光纤。借助数值仿真,研究团队最大限度地增强了光纤的双折射特性对压力变化的依赖性,进而提升了传感器的灵敏度。

MTC 使用仿真 App 革新增材制造零件的设计 中文

Borja Lazaro Toralles, Manufacturing Technology Centre, UK

航天工业对于误差和精度的要求十分严格。为满足极高的安全规格标准,在制造过程中,由热循环造成的微米级误差和变形都可能导致零件无法使用。英国的制造技术中心(MTC)长期致力于研究增材制造技术及其应用,他们正在尝试进一步优化增材制造工艺目前的精度。借助多物理场建模和“App 开发器”,MTC 创建了一个仿真 App,设计人员可以借助它预测零件的变形,并直接在设计中还原这些变形。

隐形连接器开启 5G 时代 中文

Eric Gebhard, Bill Rosas, Signal Microwave, USA

在不久的将来,超高速 5G 网络将从概念转化为现实。在这一进程中,研究人员需要付出巨大的努力,保证复杂组件的阻抗相互匹配和单个组件的精度符合标准,以适应不断增高的数据传输速率。其中,连接器组件的作用是连接输电线路和传输电磁能,所以它一方面必须始终保持电中性,另一方面要与传输线的阻抗相互匹配。Signal Microwave 是一家定制型连接器制造商,他们会根据每位客户的需求专门设计一款连接器。借助数值仿真,他们加快了连接器的开发速度,并通过优化电介质来实现阻抗匹配,并尽量减少反射损耗。