通用 博客文章
COMSOL® 软件 5.3 版本大幅提升建模速度
2017 年上半年,COMSOL 发布了 COMSOL Multiphysics® 软件和COMSOL Server™ 5.3 版本。这次发布的主要亮点是核心与附加产品的性能提升。
如何优化电磁线圈的间距
在设计电磁线圈时,我们可能想要调整线圈的位置,以便在特定的空间区域内获得所需的磁场强度。这可以使用 COMSOL Multiphysics® 软件附加的“AC/DC 模块”和“优化模块”产品,结合参数和形状优化来实现。接下来,让我们看看如何操作。 初始线圈设计和优化问题 假设我们的任务是设计一个线圈,使沿着部分中心线的磁场尽可能接近目标值。我们在之前的博客文章中介绍过,可以通过调整每匝线圈的电流来实现,但是,文中讨论的方法要在设计方案中为每匝线圈设计单独的电流控制。其实,我们可以对整个线圈使用单一的电流控制,并沿轴向调整线圈的间距来实现。 10 匝轴对称线圈。目标是改变中心线(绿色)处的磁场。 上图所示的线圈就是我们将要分析的案例。10 匝轴对称线圈由单个电流源驱动; 也就是说,流经每匝线圈的电流相同。最初的线圈设计将直径为 1cm 的线圈间隔为 S0 = 4cm 的距离。由于线圈是轴对称结构(我们仅对关于 z = 0 平面对称的解感兴趣),我们可以使用下图所示的简化计算域。 计算模型。我们想要改变五个线圈的位置和线圈电流。 我们的优化目标是通过改变五个线圈的线圈电流和 z 位置,使沿着一部分中心线的 Bz 场尽可能接近期望值 B0。每个线圈可以移动的距离为 ,相邻线圈之间必须存在 G0 的间隙,因此第一个线圈的偏移量具有不同的下限。我们还需要对峰值电流进行约束,将电流限制在大于零的范围内。虽然从物理上讲,没有必要将电流限制在大于零的范围内,但这样做是一个很好的优化建模的技巧,因为这样可以保持受限的设计空间更小。 更正式地讲,这些陈述可以写成: \begin{aligned}& \underset{I, \Delta Z1, \ldots ,\Delta Z5}{\text{minimize:}}& & \frac{1}{L0} \int0^{L0} \left( \frac{Bz}{B0} -1 \right) ^2 d l \\end{aligned} \begin{aligned} & \text{subject to:}& & -(S0-G0)/2 \le \Delta Z1 \leq \Delta Z{max} \\end{aligned} \begin{aligned} & & & -\Delta Z{max} \leq \Delta Z2, \ldots ,\Delta Z5 \leq \Delta Z{max} \\end{aligned} \begin{aligned} & & & G0 \le (Z5-Z4) \\end{aligned} \begin{aligned} & & & […]
优化电磁线圈电流的 3 种方法
如果使用 COMSOL Multiphysics® 软件及其附加的 AC/DC 模块与优化模块进行电磁线圈设计,您将能够快速地提出优化的迭代设计。今天,我们将研究如何通过改变线圈的驱动电流来设计线圈系统,以实现所需的磁场分布,并介绍三种不同的优化目标和约束条件。如果您对线圈模拟或优化感兴趣,这篇博客将满足您的好奇心!
如何针对任意几何的场进行后处理
一起学习一项实用的建模技巧:在后处理过程中进行积分,从而查看任意几何子区域内的模型结果。
如何用 COMSOL 仿真 App 分析热电冷却器设计
仿真 App,如用于热电冷却器设计的仿真 App,可用于测试各种参数,以便优化用于特定用途的设备。
如何在 COMSOL Multiphysics® 中计算几何对象间的距离
如何在 COMSOL Multiphysics® 中计算两个变形的几何对象之间的距离?欢迎阅读文章。
如何使用“梁截面计算器”仿真 App 分析梁截面
了解如何使用梁截面计算器来分析梁截面属性并从 Excel® 导入标准数据。 阅读全面的博客文章。
如何由计算解实现傅里叶变换
在这个波动光学演示中,学习如何实现傅里叶变换的计算解决方案,使用一个菲涅耳透镜的电磁模拟的例子。
利用基于方程建模求解浅水波动方程
浅水波动方程是基于方程建模的案例之一。在COMSOL Multiphysics® 中,您可以定义表达式来求解浅水波动方程,借此分析海岸侵蚀问题。
电化学阻抗谱:实验、模型和仿真 App
电化学阻抗谱是一种通用的实验技术,可提供有关电化学电池的各种物理和化学现象的信息。通过对相关物理过程进行建模,我们可以建设性地解释实验结果,并评估控制电池的物理量的大小。随后我们可以将模型转换成仿真 App,让更多的研究人员和工程技术人员可以进行电化学建模。本文中,我们将探讨三种不同的电化学阻抗谱分析方法:实验、模型和仿真 App。
使用 App 分析电气设备的外部电场
电气设备周围区域的电场应当始终低于最大规定限值。仿真 App 可用于验证电场强度测量值,保证符合限值要求。
如何及何时在 COMSOL Multiphysics® 中打开恢复文件
如果软件在仿真收敛之前意外关闭,请使用“打开恢复文件”功能来接续未能完成的工作,最终获得模型解。
通过 COMSOL 网站资源获取仿真和软件使用帮助
COMSOL 网站包括许多有用的功能和资源,包括 COMSOL 博客、视频中心、案例下载等等。
使用 COMSOL Multiphysics® 中的帮助工具指导建模
我们将讨论COMSOL Multiphysics®中的3个帮助工具,它们将指导您的建模过程。包括在哪里找到和如何使用这些工具的提示。
设计可实现材料精确沉积的喷墨打印头
不管是 2D 或 3D 喷墨打印机,喷嘴设计都是保证装置实现精确材料沉积的重要前提,具有重要意义。
COMSOL Multiphysics® 自然对流仿真简介
自然对流现象存在于电子设备冷却、室内气候系统和环境运输等众多科学与工程应用中。在 COMSOL Multiphysics® 5.2a 版本中,CFD 和传热模块新增的一些功能使建立自然对流模型及其求解变得更加简单。在这篇博客,我们将概述自然对流现象和相关的新功能,并讨论在模拟自然对流时可能遇到的一些问题。
如何从命令行以批处理模式运行仿真
你有没有发现自己在 COMSOL Multiphysics® 软件中创建新模型的速度比在 COMSOL Desktop® 环境中以交互方式启动它们的速度更快?如果在启动下一个模型之前必须等待当前模型完成求解,这听起来并不吸引人。
借助 App 研究透析设备中的代谢废物排出过程
对于肾功能衰竭患者来说,透析治疗是一件性命攸关的大事。高性能的透析装置可提高代谢废物排出率,进而提升血液透析治疗效果。为了提升设备性能,设计者可以使用数值建模 App 对血液透析过程的各个方面进行研究。本文将以膜透析装置为例,展示 App 能够帮助用户快速分析不同参数的影响,并有效改进设计。
App 开发器让更多人受益于多物理场仿真
用户在使用计算工具前,往往需要接受专业培训,这就是为什么数量众多的仿真用户(且这一群体仍在不断增长)不得不依赖于少数专业人士来执行仿真分析。COMSOL Multiphysics® 软件中的“App 开发器”便是为了解决这一问题而开发的。现在,仿真专业人员可以将创建好的模型封装在一个操作便捷的界面中,让多物理场仿真能够真正地服务于大众。让我们看看客户们是如何评价“App 开发器”的吧。
COMSOL 用户年会 2016 上海站最佳海报作品
COMSOL 用户年会 2016 上海站期间,来自全国各城市的仿真专业人员齐聚一堂,交流探讨他们的仿真研究成果。参会嘉宾通过海报展示的方式分享了许多利用 COMSOL® 软件进行产品创新的案例,其中的三张海报以其最卓越的研究成果成为了受关注度最高的作品。请继续阅读,了解更多关于 COMSOL 用户年会 2016 上海站“最佳海报奖”获奖作品的信息。
用动画的形式将仿真结果可视化
如果您是 COMSOL 博客的读者,一定知道我们非常喜欢用动画的形式来帮助用户理解博客中复杂的概念。这些动画大部分都是直接从 COMSOL Multiphysics® 软件中导出的,这表示 您 也可以将自己的仿真结果以动画的形式导出。如果您想详细了解具体的操作步骤,请观看文章末尾列出的视频。
使用域分解求解器处理热粘性声学问题
在最近的一篇博客文章中,我们讨论了如何在 COMSOL Multiphysics® 中使用“域分解”求解器来计算大型问题,并介绍了集群上的并行计算。文章还展示了多种节省内存的途径,主要包括在集群上对自由度进行空间分解和在单节点计算机上启用重新计算并清除 选项。为了进一步说明“域分解”求解器在减少内存占用方面的优势,让我们来具体探讨一个热粘性声学问题:模拟穿孔板的转移阻抗。
使用 COMSOL Multiphysics® 中的域分解求解器
“域分解”求解器由于在几何层面具有内在并行性,因而是一种占用内存较少的迭代算法。利用这一方法,我们可以计算那些无法通过其他直接或迭代方法求解的大型建模问题。此求解器主要在服务器集群上运行,也可在笔记本电脑和工作站中用于求解计算量很大的问题。让我们看看如何在 COMSOL Multiphysics® 软件中使用此功能。
如何在仿真研究中使用声学拓扑优化
今天,瑞声达听力集团的客座博主 René Christensen 跟我们一起讨论声学拓扑优化的重要性,以及如何在 COMSOL Multipysics 中应用声学拓扑优化。 拓扑优化是一种强大的工具,通过使用这种工具,工程技术人员能够找到与其应用相关的问题的最佳解决方案。本文中,我们将深入研究声学方面的拓扑优化,以及如何最优分配声介质来获得所需的响应。下面几个例子将进一步说明这种优化技术的潜力。
