内容概要:本文详细记录了作者在COMSOL软件中复现金纳米颗粒光热效应的研究过程,涵盖了从模型建立、材料选择、网格划分到多物理场耦合的具体步骤和技术难点。文章首先介绍了金纳米颗粒的基本模型设定,强调了材料库中黄金数据的选择及其对仿真结果的影响。接着讨论了波动光学模块和平面波背景场设置中的关键参数,如PML厚度和边界条件。随后深入探讨了电磁损耗密度公式的正确使用以及电磁场与热传导之间的耦合方式。文中还提到了传热模块中时间步长的设置、对流系数的影响,并分享了网格划分的经验。最后展示了如何利用Python进行后处理,生成温度随时间变化的图表。 适合人群:从事纳米科技、光热效应研究的专业人士,尤其是熟悉COMSOL仿真软件并希望深入了解多物理场耦合仿真的研究人员。 使用场景及目标:帮助科研工作者更好地理解和掌握COMSOL中金纳米颗粒光热效应仿真的具体实施方法,提高仿真精度,确保实验结果的一致性和可靠性。同时,也为相关领域的创新研究提供了宝贵的实践经验。 其他说明:文中提供的MATLAB、Java和Python代码片段有助于读者快速上手实践,避免常见错误。此外,作者还分享了许多实用的小贴士,如材料参数的选择、网格划分技巧等,这些都是经过多次试验得出的最佳实践。
2025-12-10 11:58:56 379KB
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内容概要:本文详细介绍了使用COMSOL进行电弧放电仿真的方法,涵盖电磁场、热场、流体场和电路场的多物理场耦合。通过具体代码示例展示了如何构建磁流体方程模型,设置关键参数如电极间隙、电压范围、电阻限制以及移动电极的速度。文中强调了洛伦兹力在电弧行为中的重要性,并提供了优化网格划分、求解器设置和可视化效果的技术细节。此外,还讨论了常见错误及其解决方案,如电弧边缘的极端细长网格设置、动态电阻的引入等。 适合人群:从事电弧放电研究、等离子体物理、电磁仿真等相关领域的科研人员和技术开发者。 使用场景及目标:适用于需要精确模拟电弧放电过程的研究项目,帮助研究人员理解电弧在不同条件下的行为特征,优化焊接工艺和其他工业应用中的电弧控制。 其他说明:文章不仅提供理论指导,还包括大量实用的操作技巧和经验分享,有助于提高仿真效率并获得更准确的结果。
2025-12-09 10:04:49 1.46MB
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内容概要:本文详细介绍了基于UDMGINI与晶体塑性耦合扩展有限元方法实现裂纹扩展的研究及其相关资源。首先,文章阐述了UDMGINI作为高效材料模拟工具的特点及其与晶体塑性模型结合的优势,可以更精确地描述材料在多尺度下的行为。接着,解释了扩展有限元方法的核心思想,即在传统有限元基础上增加特殊函数来描述裂纹形态和位置。重点讨论了umat子程序在描述材料本构关系方面的重要作用,确保裂纹扩展模拟的准确性。此外,文中提到需要提供的材料参数和脚本,强调了它们对于模拟过程的关键意义。最后,通过具体代码实例展示了整个模拟流程,并展望了该技术在未来材料科学和工程领域的广泛应用前景。 适合人群:从事材料科学研究的专业人士,尤其是关注裂纹扩展机制及有限元模拟的应用研究人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解裂纹扩展机理并掌握UDMGINI-晶体塑性耦合扩展有限元方法的实际操作者;旨在提高对材料力学性能的理解,为新材料的设计提供理论支持和技术指导。 其他说明:文中提供了完整的实现资源,包括论文、inp文件、umat子程序、材料参数卡和材料赋予脚本等,便于读者直接应用于实际研究工作中。
2025-12-07 14:51:37 374KB
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内容概要:本文详细介绍了利用COMSOL多物理场仿真软件进行铝板裂纹检测的研究。具体来说,在一块1mm厚的铝板中,通过250kHz的电磁超声(EMAT)激发超声波,并在特定位置设置了一个深度为0.8mm的裂纹缺陷。在距离起始点85mm的位置放置压电片来接收信号,成功捕捉到了始波、裂纹反射波以及右端面回波三种信号。文中还深入探讨了模型建立的关键步骤,包括电磁场与固体力学之间的耦合关系、材料参数的选择、边界条件的设定以及信号分析的方法。此外,针对可能出现的问题提供了相应的解决方案。 适用人群:从事无损检测领域的研究人员和技术人员,尤其是那些对电磁超声技术和压电传感技术感兴趣的学者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解电磁超声与压电接收技术在金属材料内部缺陷检测方面应用的人群。主要目的是展示这两种技术相结合的优势,即能够有效探测细微裂缝,从而提高工业生产中的安全性和可靠性。 其他说明:该研究不仅展示了具体的实验方法和结果,同时也指出了实践中可能遇到的一些挑战及其应对措施。对于想要进一步探索这一领域的读者而言,这份资料将是非常有价值的参考资料。
2025-12-07 11:01:15 468KB 多物理场耦合
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内容概要:本文详细介绍了利用Comsol软件对土柱在冻融循环过程中发生的冻胀融沉现象进行数值模拟的方法。文章首先解释了热-水-力三场耦合的基本原理,随后逐步展示了如何在Comsol中构建几何模型、设置材料属性、选择并配置物理场接口,以及实现周期性温度变化以模拟冻融循环。此外,还讨论了模拟结果的分析方法,如温度分布、水分含量变化和位移应变情况,强调了这些结果对岩土工程设计的重要意义。 适合人群:从事岩土工程及相关领域的研究人员和技术人员,特别是那些对数值模拟感兴趣的人。 使用场景及目标:适用于需要评估冻融循环对土体性质影响的工程项目,如道路建设、建筑基础设计等。目标是提高工程结构的稳定性和耐久性,减少因冻胀融沉引起的损害。 其他说明:文中提供了大量实用的技术细节和技巧,有助于解决实际建模过程中可能遇到的问题。例如,如何正确设置边界条件、调整求解器配置等。同时提醒读者注意一些常见的陷阱,如数值不稳定性和内存消耗过高等。
2025-12-03 23:12:42 2.09MB
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利用COMSOL多物理场仿真软件对泰勒锥模型进行建模的方法,重点在于水平集方法与空间电荷密度之间的耦合。首先简述了泰勒锥模型的基本概念及其在物理学和工程学中的重要意义。接着阐述了水平集方法作为一种高效的数值计算手段,可以精准描绘复杂的几何形态和界面变动,从而更好地解决泰勒锥相关难题。然后讨论了空间电荷密度的作用以及其对电场强度和电磁力分布的影响,并强调了合理配置空间电荷密度的重要性。最后给出了一段MATLAB风格的伪代码作为实例,展示了如何具体实施水平集方法并计算空间电荷密度来进行泰勒锥模型的仿真。 适合人群:从事物理学、工程学领域的研究人员和技术人员,尤其是那些需要借助仿真工具辅助科研工作的专业人士。 使用场景及目标:适用于想要深入了解泰勒锥模型内部机制的研究者,希望通过掌握水平集方法提高仿真的准确性,或者寻找优化空间电荷密度设置方案的专业人士。 其他说明:文中提供的代码仅为示意性质,实际应用时可能需要根据具体情况做适当修改。此外,文中还鼓励读者积极交流经验,共同进步。
2025-12-01 21:14:15 650KB
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内容概要:本文详细介绍了使用Comsol Multiphysics仿真软件建立激光烧蚀打凹坑模型的方法及其应用。该模型涵盖多个物理场的耦合分析,包括热流、辐射传热、传质(湿空气,浓度)、流体动力学、压电材料、电磁效应、结构力学以及声学频域等方面。通过对这些物理现象的仿真,可以深入理解激光烧蚀的机理,优化加工工艺并提高产品质量。文章还讨论了流固耦合和电磁热力耦合仿真的重要性,强调了这些仿真技术在未来工业制造和材料加工领域的潜力。 适合人群:从事激光加工、材料科学、仿真建模的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解激光烧蚀过程中的多物理场耦合现象,优化激光烧蚀工艺,提升加工质量和效率的专业人士。目标是通过仿真分析,掌握激光烧蚀的关键技术和理论,推动相关领域的技术创新和发展。 其他说明:文中提供了详细的仿真步骤和方法论,帮助读者更好地理解和应用Comsol仿真工具进行复杂的多物理场耦合分析。
2025-12-01 10:07:13 375KB
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利用COMSOL软件对薄膜型声学超材料与质量块耦合吸声结构进行仿真的全过程。首先,作者解释了建模的关键在于'弹簧-质量块'耦合机制,并具体展示了如何在COMSOL中创建声固耦合模型,选择合适的材料参数以及设置合理的物理尺寸。接着,针对质量块阵列的设计,采用参数化扫描方法实现了周期性排列的质量块布局。对于边界条件的设定,强调了区分声学硬边界和固定约束的重要性,并指出正确的材料阻尼系数计算方法。最后,在扫频计算过程中遇到了一些挑战并成功解决,最终得到了与文献数据高度一致的吸声系数曲线。 适用人群:从事声学材料研究、仿真建模工作的科研人员和技术爱好者。 使用场景及目标:①为研究人员提供详细的COMSOL建模指导;②帮助理解声学超材料的工作原理及其应用潜力;③探索改进现有吸声结构性能的方法。 其他说明:文中提到的模型优化技巧如网格细化处理、吸声系数计算公式的应用等,对于提高仿真精度具有重要价值。此外,还提出了将该研究成果应用于主动降噪耳机衬层的可能性。
2025-11-30 22:41:41 527KB
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内容概要:本文详细介绍了利用COMSOL软件对CO2注入井筒过程中涉及的流固传热及压力变化进行多物理场耦合模拟的研究。研究重点在于井筒内部不同材料(如油管、套管、水泥环)之间的热传导特性及其对地层温度和压力的影响。文中通过具体的几何建模、材料属性设定、边界条件定义以及求解器配置等方面展示了完整的模拟流程,并讨论了关键参数的选择和优化方法。最终,通过对模拟结果的分析,揭示了CO2注入过程中可能出现的温度骤降、压力波动等现象及其背后的物理机制。 适合人群:从事石油工程、地质工程、环境科学等领域研究的专业人士和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要深入了解CO2注入井筒过程中的复杂热力学行为的研究人员,旨在提高对井筒内部传热和压力演化的认识,从而优化CO2封存项目的实施。 其他说明:文章提供了详细的建模步骤和代码片段,有助于读者复现实验并进一步探索相关问题。此外,还强调了一些常见错误和注意事项,帮助避免模拟过程中可能出现的问题。
2025-11-29 21:41:46 1.48MB
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COMSOL三维锂离子电池全耦合电化学热应力模型:模拟充放电过程中的多物理场耦合效应及电芯内应力应变情况,COMSOL锂离子电池热应力全耦合模型,comsol三维锂离子电池电化学热应力全耦合模型锂离子电池耦合COMSOL固体力学模块和固体传热模块,模型仿真模拟电池在充放电过程中由于锂插层,热膨胀以及外部约束所导致的电极的应力应变情况结果有电芯中集流体,电极,隔膜的应力应变以及压力情况等,电化学-力单向耦合和双向耦合 ,关键词: 1. COMSOL三维锂离子电池模型; 2. 电化学热应力全耦合模型; 3. 锂离子电池; 4. 固体力学模块; 5. 固体传热模块; 6. 应力应变情况; 7. 电芯中集流体; 8. 电极; 9. 隔膜; 10. 电化学-力单向/双向耦合。,COMSOL锂离子电池全耦合热应力仿真模型
2025-11-28 09:37:27 811KB
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