内容概要:本文详细介绍了利用COMSOL软件建立凹凸双极板碱性电解水制氢模型的方法和技术要点。首先描述了模型的基本结构,即由带有凹凸纹理的双极板组成的电解槽系统。接着讨论了关键的技术挑战,如如何通过全局方程将电化学反应与流体动力学相结合,特别是气体生成对离子传输的影响。文中还提供了具体的解决方案,包括使用参数化曲线绘制双极板结构、采用分步求解策略避免数值不稳定、引入经验修正公式解决高电流密度下的气泡体积分数计算问题以及优化网格划分提高计算精度。同时指出了现有模型存在的主要局限性,如未充分考虑温度场耦合和双电层电容效应对性能的影响,并给出了相应的改进措施。 适用人群:从事燃料电池或水电解技术研发的专业人士,以及希望深入了解相关领域的科研工作者。 使用场景及目标:适用于希望通过理论建模加深对碱性水电解过程的理解,探索不同设计参数对系统性能影响的研究人员。目标是帮助读者掌握COMSOL建模技巧,能够独立完成类似系统的仿真分析。 其他说明:作者强调该模型存在一定缺陷,不适合直接用于正式学术发表,但对于教学和个人研究具有重要参考价值。
2025-06-16 10:16:02 3.15MB
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李健在中国地质大学(武汉)海洋学院海洋工程与技术系开设的《海洋数值模拟》课程的教学。围绕SCHISM模式开展教学,讲授内容主要包括:海洋数值模式的全栈开发、计算网格、数值方法、并行计算基础、场景应用、物质输移及可视化后处理等。
2025-06-11 09:41:48 401.38MB 课程资源
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SYSWELD软件是一种专门用于焊接过程仿真分析的工具,它能够模拟焊接热过程对材料微观结构和宏观力学性能的影响。在焊接仿真领域,SYSWELD的使用能够帮助工程师优化焊接工艺参数,预测焊接残余应力和变形,从而在实际生产前进行有效的工艺设计和问题预防。 本文聚焦于A7N01铝合金材料的缓冲梁结构焊接过程,通过SYSWELD软件进行数值模拟研究。A7N01铝合金属于高强铝合金,常被应用于航空航天、车辆制造及建筑工程等领域,其具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能,但同时其焊接性能相对复杂,容易产生裂纹和变形等问题。因此,进行准确的焊接过程模拟对于A7N01铝合金结构的应用尤为重要。 文章首先介绍了A7N01铝合金材料的基本性能参数和焊接特点。铝合金的热传导率高、热膨胀系数大,且与温度变化的关系复杂,这些特点使得在焊接过程中容易出现焊接应力集中和热裂纹等问题。为了提高焊接质量,减少缺陷产生,通过数值模拟预测焊接过程中的热循环、应力应变变化,是非常有必要的。 接下来,文章详细阐述了使用SYSWELD软件进行焊接模拟的步骤和方法。在这一过程中,首先需要建立准确的材料性能数据库,包括铝合金的热物理性能和力学性能参数。根据实际焊接条件和焊接工艺制定合适的热源模型,并设置合理的边界条件与初始条件。随后,通过 SYSWELD软件进行有限元分析,模拟出焊接过程中温度场、应力场和应变场的分布规律。 在模拟结果分析部分,文章重点讨论了焊接温度场的变化对铝合金微观组织和力学性能的影响。温度场的分布直接影响着焊接接头的组织演变,比如晶粒尺寸、相变等,这些变化最终影响材料的性能。同时,通过应变场分析可以预测焊接区域的变形趋势和大小,为控制焊接变形提供科学依据。 文章还提到了如何根据模拟结果对焊接工艺进行优化。例如,通过调整焊接顺序、焊接速度、焊接电流等参数来控制热输入量,从而减少焊接残余应力和变形。此外,文章还探讨了 SYSWELD软件在实际应用中的局限性和未来改进方向。 本文通过SYSWELD软件对A7N01铝合金缓冲梁结构的焊接过程进行了深入的数值模拟分析。研究了焊接过程中的温度、应力应变分布规律,并根据模拟结果提出了工艺优化建议,旨在为实际生产提供指导,提升焊接质量,保证结构的安全可靠。
2025-05-28 22:30:14 1.47MB
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优化后的PFC2D颗粒离散元数值模拟试验合集:直剪、单轴与双轴压缩并行高效运行代码集,优化后PFC2D颗粒离散元数值模拟试验合集:高效单直剪与单双轴压缩并行运行代码集,该模型是一个PFC2D颗粒离散元常用数值模拟试验合集: 直剪、单轴压缩、双轴压缩等多个常用代码均为优化修改后的代码,运行通畅效率高 并且本代码将单轴和双轴结合在一起,实现了单、双轴并行运行,效率高,速度快。 ,PFC2D;颗粒离散元;数值模拟试验;直剪;单轴压缩;双轴压缩;并行运行;高效率。,优化版PFC2D颗粒离散元模拟试验集:直剪、压缩并行运行高效模型
2025-05-12 15:17:43 1.71MB 数据结构
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内容概要:本文详细介绍了使用COMSOL进行多种复杂物理场数值仿真的经验和技巧,涵盖变压器磁通密度、力磁耦合位移、微波加热电场分布、瓦斯抽采孔隙率与甲烷含量以及IGBT温度及应力等多个领域的具体案例。作者通过实例展示了如何处理材料非线性、多物理场耦合、网格优化等问题,并提供了具体的代码片段和注意事项。 适合人群:从事数值模拟、多物理场耦合仿真及相关领域的科研人员和技术工程师。 使用场景及目标:帮助读者掌握COMSOL在不同应用场景下的建模方法和技巧,解决常见问题并提升仿真准确性。适用于希望深入了解COMSOL多物理场耦合仿真的专业人士。 其他说明:文中不仅提供了详细的代码示例,还分享了许多实用的经验教训,如材料属性设置、边界条件选择、网格划分等,有助于读者快速上手并避免常见的陷阱。
2025-05-10 17:43:47 1.42MB
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内容概要:本文详细介绍了煤与瓦斯气固耦合模型的理论背景及其Python实现。首先,通过建立二维网格来模拟矿井区域,并利用达西定律和线弹性模型分别描述瓦斯流动和煤体变形。然后,将这两个模块耦合起来,展示了固体变形如何改变流体通道以及流体压力如何反作用于固体应力。文中还讨论了多个关键技术点,如渗透率的动态变化、边界条件处理、显式和隐式求解方法的选择等。此外,作者分享了一些实践经验,包括参数选择、模型验证和调试技巧。 适用人群:从事煤矿安全研究的技术人员、地质力学领域的科研工作者、以及对数值模拟感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于希望深入了解煤与瓦斯气固耦合现象的研究人员和技术人员。通过学习本文提供的Python代码实例,可以帮助他们更好地理解和预测煤矿开采过程中可能出现的安全隐患,从而提高生产安全性。 其他说明:尽管本文提供了一个简化的模型用于教学目的,但在实际应用中仍需考虑更多复杂的因素,如三维建模、各向异性材料特性等。同时,为了获得更加准确的结果,建议结合具体的实验数据进行参数校准。
2025-04-22 20:39:07 746KB
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内容概要:本文详细介绍了FLAC3D在岩土工程中进行边坡数值模拟的具体应用和技术要点。涵盖了多个实际应用场景,如流固耦合降雨、动力分析地震、热力学耦合冻融循环以及蠕变模型等。每个场景不仅提供了具体的代码实现方法,还分享了许多实用的经验和注意事项,帮助用户更好地理解和应用FLAC3D进行复杂的多物理场耦合分析。 适合人群:从事岩土工程、地质灾害防治等相关领域的工程师和技术人员,尤其适用于有一定FLAC3D使用经验并希望深入掌握其高级特性的专业人士。 使用场景及目标:①通过具体实例学习如何利用FLAC3D进行流固耦合、动力分析、热力学耦合等多物理场耦合的边坡稳定性分析;②掌握FLAC3D中各种命令的实际应用及其背后的物理意义;③了解常见错误和优化技巧,提升数值模拟的精度和效率。 其他说明:文中强调了数值模拟过程中参数选择的重要性,并提醒读者结合实际情况灵活调整参数,确保模拟结果符合工程实际。此外,还提供了一些实用的小贴士,如实时监控日志文件、动态调整材料属性等,有助于提高工作效率和解决问题的能力。
2025-04-22 17:01:59 358KB
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热声效应是一种热与声相互转化的现象,涉及复杂的非线性因素,而热声机械无运动部件,有着广阔的应用前景。为加深对热声效应的研究,文中首先介绍了热声理论的研究进展状况,分析了各个理论的局限性及适应性,接着从实验研究及数值模拟两方面总结了现有的研究方法及其取得的研究成果,之后详细阐述了热致声与声致冷2种效应的应用。最后,基于当前的研究现状,分析了热声理论在研究与应用方面存在的问题与遇到的挑战,讨论了热声转化的发展趋势。结果表明,建立科学的适用于大振幅热声效应的理论方法是发展推广热声效应的难点和重点,而数值模拟与实验研究的有效结合是推进热声理论发展的强有力手段,虽然目前热声机械还只停留在实验室研究,但凭借热声转换的独特优势,热声装置将会是清洁能源、航空航天、消防等行业的重要应用技术。
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为了进一步提高瓦斯气体中细水雾的分离效率,优化设计出正态分布式弧形板除雾器。采用Fluent6.3软件对正态分布式弧形板除雾器内的气雾两相流动进行数值模拟。通过调节参数,计算得到了多种结构参数和工况参数下除雾器的分离效率,并分析了各参数对除雾器分离效率的影响规律。研究结果表明,在相同结构参数下工况参数的变化对除雾器效率的影响较为明显,同时进一步得出适合不同雾滴直径的叶片结构组合型式:在叶片长度H=150 mm,转折角α=60°,板间距L=20 mm时,可以除去10~20μm的雾滴;在叶片长度H=150 mm,转折角α=90°,板间距L=30 mm时,可以除去20μm以上的雾滴。以上模型有助于优化除雾器的结构设计。
2025-04-18 20:46:33 277KB 行业研究
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在该工具中,我们提出了一种简单而稳健的数值方法,能够高精度预测金纳米颗粒排列在外部施加应变下发生的光热效应[1,2,3]。该物理系统在COMSOL Multiphysics仿真平台上进行了数值实现。金纳米粒子的分布受到线性偏振光的激发。通过考虑处于静止和机械应力作用下的系统,我们分析了消光截面,并观察了纳米级的热产生。这项工作的目的是描述金纳米颗粒排列的局部温度对局部光热热点的形成有多敏感。
2025-04-14 11:07:37 7.49MB COMSOL
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