材料库

轻松访问 18,806 种材料,每种材料涵盖多达 49 项关键属性

借助 COMSOL Multiphysics®,用户能够全面掌控仿真模型中材料属性的定义与应用。通过“材料浏览器”,可以在统一界面集中管理模型中的各项材料;而利用“模型开发器”,则能灵活管理并自定义 COMSOL® 仿真中的材料。通过在平台产品中集成“材料库”功能,即可访问庞大的材料属性数据库,其中囊括了 18,806 种材料的数据,涵盖元素、矿物、金属合金、隔热材料、半导体、压电材料等多种类型。

每种材料均具备多达 49 个通常与温度等变量相关联的关键属性函数,用户不仅可以绘制并检查这些函数的定义,还能对其进行补充与修改。在多物理场模型中,这些函数可直接用于任何依赖材料属性的物理场仿真耦合。此外,“材料库”还提供了所有材料属性数据的参考信息,便于追溯与校验。

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COMSOL Multiphysics 用户界面,显示:“添加材料”窗口以及“图形”窗口中的电动轴承模型。

可用材料

“材料库”包含以下类别的材料:

  • 元素
  • 铁和镍合金
  • 铝和铜合金
  • 镁和钛合金
  • 锌和贵金属合金
  • 氧化物
  • 碳化物、金属陶瓷和工具钢
  • 碳和隔热材料
  • 金属间化合物、热障涂层、难熔金属合金,以及高熵和等原子比合金
  • 尼龙、聚酰胺、聚醚和聚酯
  • 聚甲醛、PVDF 和 EVA
  • 弹性体和环氧树脂
  • 其他聚合物及聚合物复合材料
  • 矿物、岩石、土壤和木材
  • 聚丙烯、PET、PBT、ECTFE、PFA 和 ETFE
  • 锌和热电偶合金
  • 焊料、钎料和低熔点合金
  • 半导体和光学材料
  • 有机物、碳氢化合物、食品级润滑剂
  • 钴、电阻及磁性合金
  • 金属基和陶瓷基复合材料
  • 盐类
  • 电陶瓷
  • 硅化物与硼化物
  • 玻璃、金属玻璃和氮化物
  • 铸铁与模具材料
  • 电路板与天线基板
  • 环氧树脂、丙烯酸树脂和 PMMA
  • 结构泡沫
  • 氟化物
  • 贵金属与稀土合金
  • 酸类
  • 其他材料(如空气、海水、氨等)

关于“材料库”中的材料

“材料库”收录了 18,806 种材料,共包含 181,117 个综合材料属性数据集,全面覆盖了每种材料的相关属性。除属性数据外,库中还包含数据来源的参考信息、属性值精度说明,以及其他材料属性相关信息。许多属性以函数形式定义(通常与温度相关),并主要以分段多项式函数形式呈现。

大多数材料都提供不同的相态数据,如固态、液态、气态及其他材料特定相态。库中的许多材料还包含多种变体,例如,不同工作条件下的材料属性或同种材料的改性版本。部分材料还提供对应不同方向的变体数据。

通过“材料库”,用户可以快速搜索和浏览材料,并将其作为全局材料或局部组件材料添加到模型中。此外,这些材料还可以添加到现有的或新建的用户定义库中;一旦添加至模型,其属性即可按需调整。

模块专用材料库

除通用的“材料库”产品外,COMSOL 的许多附加模块还内置了专属材料库,提供预定义的材料及相关属性数据。例如,“电池模块”包含特定电池化学体系的电解质和电极反应属性;“MEMS 模块”涵盖了微系统中常用的金属、半导体及聚合物材料;“AC/DC 模块”和“RF 模块”内置的“非线性磁性”材料库提供了包含 B–H 曲线的铁磁材料;而“射线光学模块”和“波动光学模块”的“光学”材料库则提供用于光学和光子学分析的折射率数据。

将“材料库”附加产品与各模块专用材料库结合使用,能够显著提升模型设置效率,并在广泛的应用领域中实现高度逼真的仿真效果。

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