在这里,您可以获取来自全球领先的高科技企业和研究机构的成功案例,发掘多物理场仿真技术在各领域(包括电气、机械、流体和化工等)产品设计及创新中的应用。请使用“快速搜索”功能查找与您的专业领域相关的案例,了解如何使用多物理场仿真来改进生产工艺。

阅读《COMSOL News》和多物理场仿真:《IEEE SPECTRUM》特刊,了解多物理场仿真用户案例。

中文带有此标签的案例中包含中文 PDF 文档

COMSOL-News-Magazine-2017
COMSOL-News-Magazine-2017-Special-edition-acoustics
Multiphysics Simulation 2017 China

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。

站在助听器研究领域的前沿 中文

Brenno Varanda, Knowles Corporation, Illinois, USA

据报道,美国总人口中有近 20% 在听力方面存在障碍。在普通人眼中,助听器并不显眼,而且表面看上去很简单,但实际上助听器的开发离不开复杂、耗时、计算量极大的研究工作。助听器行业迫切需要能够加速研发的简单换能器模型,快速响应消费者的需求。楼氏(Knowles)电子公司借助 COMSOL Multiphysics® 实现了这一目标。研发人员将简化后的“黑盒子”受话器电路模型与声振系统模型相互耦合,大大缩短了性能优化所需的时间,更快地将原型机推向市场。

演绎最动听的旋律:当新型换能器遇见静电耳机 中文

Brett Marmo, Xi Engineering; Martin Robert, WAT, UK

相比于传统的动圈式耳机,静电换能器的清晰度高、总谐波失真小、频率范围大,成为了市场追捧的高端产品。然而此类换能器对制造加工精度的要求极为严苛,因此售价过高,难以进入更广阔的主流消费市场。华威音频技术有限公司(WAT)借助多物理场建模和仿真 App 开发了一款易于制造的静电换能器。工程师在仿真模型中耦合了结构-MEMS-声学现象,从而捕捉到耳机中高精度静电层压材料(high-precision electrostatic laminate)换能器的高度非线性行为,并对其性能进行了优化。

操控声音:仿真助力声学超材料的前沿研究 中文

Steve Cummer, Electrical and Computer Engineering Department, Duke University, USA

美国杜克大学的研究人员借助数值模拟进行超材料的声学隐形结构的研究工作。电子与计算机工程系的 Steve Cummer 教授解释说,他们借助数值仿真对声学超材料的设计进行优化,然后再将它转化为现代制造技术并进行实验测试。利用 COMSOL Multiphysics® 软件,Cummer 和他的团队能够加速设计迭代,最终确定了可通过调整哪些因素来达到特定目标。

让世界充满光:OLED 的广阔前景 中文

Leiming Wang, Konica Minolta Laboratory, USA

随着市场对轻量级柔性电子产品需求的持续增长,推动了对轻量级柔性的光源的需求。有机发光二极管(OLED)因其特有的弹性而备受瞩目,却在亮度和节能方面稍显逊色。柯尼卡美能达(Konica Minolta)公司的研究人员们正在全力以赴地降低这些不利因素的影响,并减少 OLED 设计中的光损失。借助 COMSOL Multiphysics® 软件,他们模拟了一系列纳米结构阴极几何中的电磁场和发光分布,最终确定了最优配置,并找到了将光损失减少一半的方法。

从纳米天线到外太空卫星,电子发射实现高效发电 中文

Pierfrancesco Zilio, IIT, Italy

意大利技术研究所(Italian Institute of Technology)和欧洲航天局(European Space Agency)正在合作开发基于电子发射技术的发电系统,有望为外太空设备或植入式医疗装置供电。 他们借助 COMSOL Multiphysics® 软件完成了多项研究,光子增强热电子发射(photon-enhanced thermionic emission)太阳能电池的组合,在这个发电装置中, 电子从受热半导体中逸出而形成了热导电子流。