搜索COMSOL仿真大賽來看看-仿真案例欣賞2
2017-05-16 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
1
運動的銅棒在線圈中電磁感應加熱
簡介
本案例介紹了一個做直線運動的銅棒在線圈中加熱的情況,主要分析銅棒的溫度變化及銅棒周圍的磁場。采用二維軸對稱模型,向讀者詳細講述如何利用COMSOL Multiphysics的界面操作完成分析計算。
創新點
本案例在簡單的靜態電磁感應加熱的基礎上,添加移動網格,分兩步計算,先計算初態的磁場,再分析移動中的銅棒受熱情況。
實際生產中,如果感應加熱對象過長或一邊加熱一遍發生相變時,則必須使用移動網格來分析受熱情況。因此,本案例對實際生產具有一定的指導意義。
2
高壓靜電紡絲法的三維靜電場模擬
簡介
由于高壓靜電紡絲法制備的納米纖維非織造布及微孔膜具有手感柔軟,強度及蓬松度高,保暖性能好,過濾效率高等特點,廣泛應用于高效低阻過濾材料。本文將在二維模型基礎上詳細介紹三維模型靜電場模擬,并通過兩種仿真模型的對比說明三維模型電場強度對靜電紡絲的影響,以期從根本上理解靜電紡絲的機制,優化靜電紡絲設計和控制,為納米纖維的研究和應用參考作用。
根據靜電紡絲的原理,電場強度越大,其紡絲纖維越細,效率越高,質量越好,軸對稱模型更接近實際值。
3
環形天線的無線電力傳輸
簡介
本模型通過研究兩個圓環形天線的能量耦合來分析無線電力傳輸的概念,這兩個天線調制到 UHF RFID 的波段,尺寸減小為芯片電感器。當傳輸天線的方向確定后,通過研究接收天線的旋轉,以S 參數研究了最佳的耦合配置。
創新點
通過在每個圓形銅跡線的中間插入集總電感來表示型號為0805的表面貼裝器件,使天線的直徑減少到~0.22λ0。周圍的PMLs可以吸收天線發射的輻射,也可以描述無限自由空間的天線耦合情況。
4
手機電池熱失控模擬
簡介
隨著生活水平的提高,智能手機的應用愈加廣泛,而鋰離子電池由于其高電壓、高比能量、長循環壽命、對環境無污染等卓越性能,也逐漸成為了占據了手機電池的應用市場。但是科技快速的發展,也造成了許多不安全的因素,手機電池事故頻發,越來越被人們所關注。
本文基于對鋰離子電池的失控化學反應動力學,對手機電池在過充電情況下的熱失控過程進行了模擬分析,對手機電池的安全性推廣提供了一定的參考價值。
創新點
1.實現了兩組件的相互耦合,并通過nojac算子提升計算效率;
2.根據實際問題,構建了混合網格;
3.實現了高梯度突變物理量的計算;
5
平行光紋影系統的COMSOL仿真
簡介
下面利用一個相場凝固模型,向讀者詳細介紹如何利用COMSOL Multiphysics模擬冰花形成(相場凝固模型)。此算例運用的方法是相場法(Phase field method)。它是以 Ginzburg-Landau 理論為物理基礎,通過微分方程來體現具有特定物理機制的擴散、有序化勢和熱力學驅動的綜合作用,通過計算機編程求解上述方程,從而獲取研究體系在時間和空間上的瞬時狀態。
創新性
此算例運用的方法是相場法(Phase field method)。它是以 Ginzburg-Landau 理論為物理基礎,通過微分方程來體現具有特定物理機制的擴散、有序化勢和熱力學驅動的綜合作用,通過計算機編程求解上述方程,從而獲取研究體系在時間和空間上的瞬時狀態。
6
平行光紋影系統的COMSOL仿真
簡介
對于經典的平行光紋影系統,空間默認折射率為1,;光源為單色光源(取波長為660nm的單色光為光源);聚光透鏡為直徑5cm,焦距5cm的凸透鏡;準直透鏡與紋影透鏡均為直徑10cm,焦距20cm的凸透鏡;狹縫與濾光光闌均為直徑為12cm,厚度為0.5cm,中心有一直徑為0.4cm的圓形小孔的圓柱體;~分別為:10cm,10cm,20cm,2cm,6cm,2cm,20cm,20cm。
創新點
介紹了紋影法中的平行光紋影系統的工作原理,并使用COMSOL對其進行了仿真演示。使用幾何光學模塊,由射線數來近似表達擾動區中折射率改變對成像的影響,降低了計算難度。
7
基于COMSOL方程模塊的
Beer-Lambert激光加熱
簡介
當激光入射到半透明材料上時,部分能量會被材料本身吸收。如果假定光為單波長、平行入射(比如來自激光束),且將在材料中經歷極少的折射、反射或散射,那就能通過 Beer-Lambert 定律模擬光強。
創新點
案例利用對稱特點減小模型尺寸,只考察整個圓柱的 1/4。同時將該域分割為兩個體。這些體均代表了相同的材料,只會在內部域求解 Beer-Lambert 定律,即激光束唯一加熱的區域。
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