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Multiphysics Simulation 2017 China

多物理场分析助力地下给水管道的泄露检测 中文

Sebastien Perrier, Echologics, Canada

随着基础设施逐渐老化,城市管理部门不得不频繁地进行更新改造,使城市管道基础设施符合现代化标准。给水管道网络逐渐老化腐蚀,使得对管道泄漏点的定位变得极其困难。为了解决这一问题,加拿大的 Echologics 工程公司创建了一个模型,可用于研究管道的声-结构相互作用并计算声速。随后,他们将模型封装为仿真 App,该 App 支持分析自定义的几何结构和材料,从而预测泄露点的具体位置。

马恒达摩托车轰鸣声背后的仿真分析 中文

Ulhas Mohite, Niket Bhatia, Mahindra Two Wheeler, India

仿真是一种精妙而严密的艺术,对于与摩托车相关的仿真而言更是如此。相关法规对汽车的“通过噪声”制定了严格的标准,但消费者却认为响亮的轰鸣声是发动机拥有强劲动力的标志。印度马恒达摩托车公司(Mahindra Two Wheelers)尝试在开发工作中寻求两者的平衡。他们对发动机、进气和排气系统的噪声、振动和声振粗糙度(noise,vibration,harshness,简称 NVH)进行了多物理场分析,并优化了结构设计,从而增强低频下的轰鸣声,降低高频噪声。他们使用“App 开发器”创建了一个仿真 App,可用于比较仿真分析的输出文件,并绘制声压级(SPL)数据。

设计低功耗光开关应对日益增长的网络流量 中文

Dritan Celo, Eric Bernier, Dominic Goodwill, Huawei Technologies Canada

早在数十年前,研究人员就设想过全光学传输网络,希望利用其高速传输的潜能来满足人们对网络性能不断增长的需求。华为技术有限公司加拿大分公司正在研发包括热光型硅光开关在内的核心光学组件。他们借助多物理场仿真分析力求最大限度地降低功耗并提升交换速度。

轻便、坚固、零缺陷的激光焊接:完善汽车工业的工艺流程 中文

Sadok Gaied, ArcelorMittal, France
Philippe Le Masson, Mickael Courtois, Muriel Carin, Université Bretagne Sud, France

安全防护系统已成为了现代汽车设计中不可或缺的内容,可降低驾驶过程中危险发生的概率,但无论安全防护系统有多么复杂精密,乘客和其他车辆之间最重要的阻隔始终是车架。安全标准严格规定了车架的强度,而强度主要取决于焊接点。不合格的焊接质量可能导致应力过大,进而削弱车架的强度。安塞乐米塔尔(ArcelorMittal)是一家生产高强度优质钢的公司。这家公司正在不断优化焊接工艺,保证焊接点的优良性能和稳定性。他们创建了一个多物理场模型来分析最佳的工作条件,从而制造出无缺陷的焊接点。

找出卫星系统中的电弧区域 中文

Vasily Kozhevnikov, Institute of High Current Electronics, Russia

太空是一个典型的恶劣环境,充满了不可预测的危机。太空的环境条件基本上不能通过实验复制,所以研究航天器中设备的行为特性具有难以想象的困难。为了解决这个问题,数值仿真常常被用来重现卫星轨道上的操作参数的全范围特性。在俄罗斯的强电流电子学研究所(Institute of High Current Electronics),工程师建立了具有诊断分析功能的仿真,协助降低电弧放电的可能性,减少它对电子设备的破坏。他们还使用 COMSOL Multiphysics® 中的“App 开发器”创建了一个仿真 App,可找出容易出现放电的临界区域。

仿真 App 加速定制电容器的设计进程 中文

Sam Parler, Cornell Dubilier Electronics, USA

针对电容器一类应用极其广泛的元件,其设计进程应当可以实现高度的定制化。这是因为电容器不仅被应用于风力涡轮机和太阳能等民用设备中,在战斗机和雷达系统所属的军事和航空领域也占有一席之地,这些设备对装置的精度要求极为严格。Cornell Dubilier Electronics 公司是全球最大的定制化电容器制造商之一,他们的产品设计都必须符合严格的功率规格、温度范围和材料要求。借助 COMSOL Multiphysics® 提供的“App 开发器”,他们开发了仿真 App,帮助设计和制造工程师在现场快速探索器件的配置,加快产品开发进程,并保证元件的可靠性。

利用虚拟样机改进电子液压助力转向系统 中文

Feng Qi, FZB Technology, USA

在汽车产业中,唯一能快过汽车行驶速度的只有汽车的设计周期。物理样机的制作和验证既昂贵又耗时,但如果在制作样机之前,使虚拟样机尽可能地接近最终设计,便可以大幅加快进程。FZB 科技公司的工程师将此方法引入到了电子液压助力转向系统的开发工作中。他们使用 COMSOL Multiphysics® 来洞悉整个系统的内部运行情况,由此在制作样机之前确定了适合系统性能的最佳温度范围,最大化泵的效率,并使设计更改概念化。

制作美味的膨化食品 中文

Tushar Gulati, Ashim Datta, Cornell University, USA

当提及有关质量传递、相变和塑性变形的多物理过程时,您可能不会立刻想到爆米花。事实上与许多其他食品一样,膨化食品的制作过程相当复杂,并涉及到多个紧密相关的物理场。一支由康奈尔大学的 Ashim Datta 教授领导的研究团队模拟了大米的膨胀过程,他们将其看作具有相依赖性的多孔介质的传递过程。通过在 COMSOL Multiphysics® 中进行力学-热-CFD-RF 耦合建模,他们构建了一个框架来找出适用于各种膨胀过程的最优条件。

加工过程中的热量会损坏电池吗? 中文

Gerd Liebig, Pamina Bohn, NEXT ENERGY EWE Research Centre for Energy Technology, Germany

锂离子电池在高温下性能会降低,为此工业界针对电池在工作状态下可承受的温度变化范围,已经制定了严格的标准。NEXT ENERGY 的科研人员通过模拟传热来研究高温焊接是否会导致热量在电池内部传递,进而引起不可逆转的损坏,例如造成电解质分解和总容量下降。他们最终发现,极耳焊接可能会引起不可逆转的损坏,而激光焊接基本上不会给电池带来损害。

通过定制 App 实现核安全 SQA 程序自动化 中文

James D. Freels, Michael W. Crowell, Oak Ridge National Laboratories, USA

对于像核工业一样受到严格监管并具有潜在危险的行业,软件质量保证(SQA)程序必须遵守严谨的标准。该流程的一个环节是验证本地软件安装是否按照开发人员的预期执行。在美国橡树岭国家实验室(ORNL),一支研究团队使用了 COMSOL Multiphysics® 来研究核燃料的转换。验证软件需要运行大量的 App,并且手动与产品文档进行对比,这可能花费数月的时间。通过使用“App 开发器”构建模型测试器 App,ORNL 的研究人员实现了验证过程的自动化执行,而且能够在 24 小时内获得结果。