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COMSOL-News-Magazine-2017
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Multiphysics Simulation 2017 China

借助多物理场软件模拟火箭系统中的平均流增强声场 中文

Sean R. Fischbach, Marshall Space Flight Center/Jacobs ESSSA Group, MSFC, USA

以前,为了解决模拟及预测燃烧不稳定性的难题,工程师们不得不通过成本高昂的测试来进行修复,有时甚至要完全报废整个系统。Sean Fischbach 和 NASA 的研究团队使用了 COMSOL Multiphysics® 软件来模拟燃烧舱的气体动力学和火箭系统内部的声学现象。

石墨烯为下一代表面等离激元铺平道路 中文

Alexander V. Kildishev, Birck Nanotechnology Center, Purdue University, USA

在普渡大学(Purdu University)的 Birck 纳米技术中心的电气和计算工程学院,Alexander V. Kildishev 副教授带领下的计算纳米光子学研究工作一直处于领先水平,他们在研究中结合了石墨烯与表面等离激元,使其更接近实际光电应用。结合仿真和实验,他们能够展示纳米天线阵列中等离子共振的可调谐石墨烯的辅助阻尼,这对于设计中红外波段可调谐光子元件非常重要。在设计下一代表面等离激元和复合纳米光子芯片器件中的可调谐单元时,COMSOL Multiphysics® 是一款不可缺少的关键工具。

富士胶片集团对打印头单层压电片驱动器进行的仿真 中文

Chris Menzel, FUJIFILM Dimatix, USA

富士胶片集团是市场领先的商用喷墨打印头制造商,他们在 MEMS 驱动器的开发中使用了多物理场仿真来推进最新型喷墨打印产品的研发。在富士胶片集团,研发团队的首席科学家 Chris Menzel 正在研究打印头驱动技术,以推动公司最新型单层压电膜片式驱动器的设计。 研究团队使用 COMSOL Multiphysics® 创建了一个驱动器模型,其中包含了高性能薄膜压电层(PZT)、硅膜、电极以及增压墨水泵室。通过执行仿真,他们确定了驱动器的挠曲对 PZT 的电刺激的响应,从而更好地理解了驱动器和喷嘴的各方面性能。

计算 App 提升生产率,增加利润 中文

Jeff Crompton, AltaSim Technologies, OH, USA

HeatSinkSim 是 AltaSim Technologies 公司的仿真专业人员开发的一款仿真 App,其作用是优化电力电子设备中的散热器设计。工程师使用 COMSOL Multiphysics® 软件开发了此 App,并通过安装于集群的COMSOL Server™ 对其进行部署。 HeatSinkSim 的首要任务是加速定制化散热器设计的交付周期,同时保证产品的质量效果。它拥有简洁易懂的界面,非专业人士也能利用它运行复杂的分析。COMSOL Multiphysics® 和“App 开发器”出色的灵活性不仅有助于简化设计工作流程,同时还保证了产品的质量、减少了风险,并缩短了研发周期。

仿真助家具检测一臂之力 中文

Mark Yeoman, Continuum Blue, UK

椅子在投放到市场前,必须符合严格的质量标准,然而测试过程不仅十分漫长,测试成本也十分高昂。为了减少制造商的负担,一家检测机构向 Continuum Blue 公司寻求帮助,希望开发一款数值仿真 App 来满足客户对椅子设计进行虚拟测试的需求。 Continuum Blue 公司使用COMSOL Multiphysics® 创建了一个模型,用来预测椅子对标准载荷测试的响应。他们使用“App 开发器”将模型封装为简单易用的仿真 App,在这个过程中,设计人员能够自由地添加输入框、结果表单和按钮。制造商利用此 App 就便能对椅子进行虚拟测试,进而判断设计能否通过测试。Continuum Blue 的下一步计划是通过COMSOL Server™ 与全球用户分享这一测试 App。

碳和石墨在热管理中的工业应用 中文

Richard Beyerle, Nathanael May, Ryan Paul, GrafTech International, OH, USA

GrafTech International 公司的工程师研发的碳和石墨产品广泛应用于包括电子感应炉和消费电子产品在内的众多领域。研发人员使用多物理场仿真建模来更深层次地理解碳和石墨在电气、结构及热力学方面的性能,并针对多种工业应用中的设计和工艺进行优化。 在 GrafTech 公司,销售工程师、现场专员和客户均可通过仿真 App 受益于数值仿真的强大力量。他们开发了一款专业 App,可以让用户比较石墨箔的传热性能。通过对石墨进行建模,工程师可以更为深入地理解了此过程的物理机制和理论,这些成果是仅靠物理实验无法获得的。此外,他们还通过本地安装的COMSOL Server™ 对 App 进行了部署。

多物理场仿真提升植入式医疗设备的性能和安全性 中文

Freddy Hansen, St. Jude Medical (Now Abbott), CA, USA

美国圣犹达医疗公司的高级研发工程师 Freddy Hansen 长期致力于改善心力衰竭患者的生活质量,帮助他们树立健康的心态。他使用多物理场仿真对左心室辅助装置(left ventricular assist device,简称 LVAD)进行了模拟。数值仿真涵盖了从流体动力学、供电到热管理的方方面面,让他在进行实验研究之前,就能对这种复杂的植入式医疗装置进行表征。 圣犹达医疗公司的研发重点是提升装置的生物相容性、血液相容性以及免疫相容性,确保装置不会引起不良的免疫反应。Hansen 利用软件中的“旋转机械”建模技术对磁悬浮转子和血液的湍流流动进行了模拟。他还使用软件研究了对 LVAD 装置进行无线供电的可行性,并对外部控制器的结构完整性进行了评估。

汽车音响系统的虚拟调制 中文

Michal Bogdanski, Francois Malbos, Michael Strauss;
HARMAN, France

哈曼公司是“智联汽车”解决方案的市场领导者,他们为全世界数量超过 80% 的豪华型轿车配备了高级音响系统。车载音响的理想安装位置、扬声器的朝向和封装、驾驶室的几何结构(例如车门)等细节都会对音响的音质产生影响,所以每一款车型都需要独特的配置。 为了准确、快速地响应客户的设计需求,哈曼公司的研发团队会在制作实体样机之前,使用数值模拟对音响装置进行微调。他们使用 COMSOL Multiphysics® 在同一个虚拟环境中分别对设计进行了力学、声学及电学分析。这种基于仿真的评估能力不仅大幅提升了哈曼公司开发过程的质量和速度,同时还缩短了设计交付时间,并降低了修改设计的成本。

定制仿真 App 促进产业创新 中文

Edward Furlani, University at Buffalo, NY, USA

借助仿真 App,那些不具备仿真专业知识的用户也可以受益于数值仿真的力量。纽约州立大学布法罗分校 (UB) 工程与应用科学学院的教授 Edward Furlani 致力于培养新一代的工程企业家,使其和工业合作伙伴紧密联系在一起,分析设计出具备商业用途的材料及设备。Furlani 和他的学生们针对基于物理场的数值仿真创建了定制化的仿真 App,方便终端用户运行多物理场分析。这些仿真 App 是在 COMSOL Multiphysics® 内置的 App 开发器中创建的,并通过安装于本地的 COMSOL Server™ 部署给用户。

借助高性能计算进行仿真,定制化设计大功率电子器件 中文

M. Siatkowski, BLOCK Transformatoren-Elektronik, Germany

BLOCK 集团(Block Transformatoren-Elektronik)是领先的线圈类产品制造商,其业务包括定制各类变压器、电源、EMC 滤波器及电抗器。工程师不仅要保证产品的工作频率、尺寸及重量、电源损耗、电绝缘等参数符合规格要求,还要保证它们能适应不同的环境条件。 为了节约开发成本,BLOCK 集团的研究人员使用了 COMSOL Multiphysics® 软件,在最终确定设计之前减少了所需的物理原型机数量。他们的设计中包含了以下两项分析内容:空气冷却型直流电感器的温度分布和环形电感器的磁通密度。