COMSOL 電磁超聲的案例
COMSOL超聲探傷
0 背景介紹
超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。本模型是自己興趣所做，其中相關幾何結構有所出入，模型參考文獻：Air-Coupled Nondestructive Evaluation Dissected。
1 模型介紹
本模型中固體結構為鋁板（長200mm，厚2.28mm），鋁板上下各有1mm厚的空氣層，其中發射端的長度為25mm，法向方向與豎直方向呈14°角，同理接收端類似，由于參考文獻中看不出，二者之間的距離，所以模型建模的過程中有所出入，導致結果有點出入，但是不影響此類仿真方法實施。
2 邊界條件設置
聲固耦合邊界處法向位移和法向應力保持連續，空氣域真空接觸區域為聲輻射邊界，以防止周圍邊界造成的聲波反射影響分析結果，固體鋁板的四個點為固定約束邊界。
3 網格繪制
矩形區域選擇mapped方式進行網格繪制，其余選擇三角形網格繪制，最大單元尺寸為h_max.
4 仿真結果
聲波震動以及固體結構位移
發射端的波形
接收端的波形
由于計算時間稍短，接收端的波形的沒有完全顯示，后續計算的時候可以延長計算時間。
展開 COMSOL激光超聲案例
0、研究背景
激光超聲是一種非接觸,高精度,無損傷的新型超聲檢測技術。它利用激光脈沖在被檢測工件中激發超聲波,并用激光束探測超聲波的傳播,從而獲取工件信息，比如工件厚度、內部及表面缺陷，材料參數等等。
本案例主要研究激光作用在物體表面上的熱彈效應。即在較低的吸收率下，表面吸收的熱量不超過物質融化溫度，產生的是短時膨脹過程，與該膨脹相關的應力波絕大部分在彈性范圍內。
1、模型介紹
本模型為一塊矩形鋁板（長×寬：5mm×3mm），選擇2d、固體傳熱、固體力學、多物理場模塊為熱膨脹和溫度耦合。具體如下圖所示，其中固定溫度為室溫。
2、熱通量定義
熱通量是關于時間和位置的函數。
位置函數：
時間函數：
熱通量：an3(x,t)=an1(x)*an2(t)
3、結果分析
熱膨脹引起的振動
熱膨脹引起的振動（高程顯示）
從結果來看，熱應力引起的波可以看到橫波和縱波的存在。總感覺這個模型有說不出來的問題，大家可以一起討論下，以此來進一步完善模型。
歡迎大家隨時交流：
展開 基于comsol的超聲焊接工件
基于comsol的超聲焊接工件
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基于comsol的超聲紅外裂紋摩擦發熱仿真分析
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</div>
</div><p><strong>超聲紅外熱探測技術的無損探傷基本原理：</strong></p><p>1、<strong>發射超聲振動：</strong>超聲紅外熱像技術是超聲波發生器產生電信號，產生短脈沖( 50 ～ 200 ms) 、低頻率( 20 ～ 40 kHz) 的超聲波作用于物體表面，超聲波經過界面耦合在物體中傳播。</p><p><strong>2、驅動損傷區域摩擦發熱：</strong>遇到裂紋、分層等損傷時，在超聲波的激勵下介質損傷兩界面間發生接觸碰撞，質點間的摩擦作用使超聲波產生的機械能轉化為熱能，從而使損傷處及相鄰區域的溫度明顯升高，</p><p><strong>3、紅外成像，發現熱區：</strong>其對應表面溫度場的變化可用紅外熱像儀觀察和記錄。</p><p><br></p><p> 此次采用comsol的固體力學和固體傳熱模塊復現 超聲致裂紋摩擦發熱基本原理。</p><p> 其中兩個模塊耦合采用的是固體力學的接觸-摩擦以及相應的摩擦耗散熱進行。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202202/d8ea00fe191141a2b3c48429e6dc7a32.gif"></p><p><br></p>
展開 
Comsol超聲空化仿真分析氣泡運動 ￥2200
超聲空化是一種重要的物理機理。超聲空化是指液體介質中的微小氣泡核在強超聲波的作用下,氣泡體積經歷生長振蕩而最終迅速崩潰的過程。在超聲空化氣泡的崩潰過程中,會在非常有限的體積內瞬間產生巨大的壓力梯度和溫度梯度,從而引發系列的化學、物理和生物等效應,如對金屬表面的腐蝕,光脈沖輻射的產生,化學反應速率的加快,生物組織結構的改變等。超聲空化過程是眾多空化氣泡的動力學過程,對單一空化氣泡的動態過程研究不僅是研究多個氣泡空化的起點,而且是研究系列超聲空化現象的基礎。
其主要的控制方程如下：
本模型調用系數型邊界偏微分方程和動網格，展示了氣泡在超聲空化過程中的變化：
兩個周期振蕩過程中，氣泡的半徑與初始半徑比值的動態變化。
這是氣泡動能的變化 ，相比較，隨著振動周期，氣泡動能也在增加。
有興趣的可以加我，交流模型。
展開 基于comsol的激光激發超聲裂紋探測模型 ￥2400
image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/images/202205/8K5SUspNN7zrV2HEf8t6Ud.png"></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p>我們開始在comsol內部設置模型。</p><p>1、繪制幾何，繪制長20mm高7mm的矩形，并在中間繪制任意位置任意形狀裂紋，本次模型是一個矩形裂紋。</p><p>2、材料，本次模型采用鋁材質，使用comsol內部自帶的鋁材質信息。</p><p>3、設置固體力學模塊</p><p>4、設置固體傳熱模塊，其中激光我們采用的固體傳熱中自帶的沉積光束功率選項。</p>
</div><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p>5、合適的網格劃分</p><p>6、開始瞬態求解。</p><p>7、后處理觀察和提取數據。</p><p><br></p><p><strong>模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。</strong></p><p><br></p><p><br></p>
展開 comsol三維電磁攪拌，熱-電磁-流體耦合 ￥100
<p>此<a href="https://www.yqgqt.org.cn/service/PlanarTransformer" rel="noopener noreferrer" target="_blank">電磁</a>攪拌模型為clem式電磁攪拌裝置，實現固體<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/2756" rel="noopener noreferrer" target="_blank">流體</a>傳熱，<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/2756" rel="noopener noreferrer" target="_blank">流體</a>流動和電磁場全耦合，下圖為<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/2756" rel="noopener noreferrer" target="_blank">流體</a>攪拌效果的切面圖。
展開 從零搭建Comsol 5.6版本的激光超聲仿真模型
自己搭建的Comsol 5.6版本的激光超聲仿真模型，視頻內容詳細，歡迎觀看。
激光超聲二維位移圖如下：
激光超聲表面波波形如下：
點擊下方↓↓↓課程鏈接進行觀看。
課程鏈接
基于Comsol的超聲探測鋰電池SOC狀態仿真分析
image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202103/e82e23f52a4147988b67a3c8abaf72bf.png">
</div><p>從分析結果可以看到，基于Comsol的超聲仿真分析可以比較準確的貼近實驗，符合真實趨勢，對預測更復雜的鋰電池內部情況提供幫助。</p><p><br></p><p>有興趣的可以加我，交流模型。</p><p><br></p>
展開 comsol計算電磁閥動態響應 ￥150
案例計算了二維圓周軸對稱電磁閥瞬態響應及溫度場變化，使用動網格，磁場，ge模塊實現，其中對于不規則極靴和銜鐵接觸區域的動網格處理是模型的亮點。實現的模型類似于Maxwell中電磁閥動態響應分析。
電磁力和位移變化
線圈電壓與電流關系
comsol電磁場使用者福利
案例二、電磁線圈優化
（1）如何對特定的物理場進行優化
（2）全局控制變量設定并啟動優化
（3）snopt優化求解器使用方法
案例三、磁致伸縮原理的電磁超聲換能器優化
（1）磁致伸縮材料線性和非線性介紹
（2）電磁超聲換能控制方程講解，邊界條件設定
（3）電容式麥克風中膜位移轉換電信號
（4）后處理和圖形化顯示幫助
案例四、電磁致液體形變和破碎 （1）磁流體洛倫茲力設置，流體兩相流水平集定義
（2）靜電射流問題分析
（3）靜電-層流水平集-稀物值傳遞多物理場耦合分析
（4）相初始化-瞬態分析及求解器設置
（5）噴霧模擬，泰勒錐
案例五、電磁閥
（1）多匝線圈、磁芯、非磁導向機構及磁性柱塞構成的電磁柱塞建模
（2）聯合磁場、移動網格接口全局常微分和微分代數方程構建模型
（3）計算電磁力及柱塞位移
案例六、電纜電磁熱分析
（1）三維電纜建模及模型網格剖分
（2）電纜的感應效應分析
（3）電纜的熱效應分析
案例七、超導
超導線分析
本構關系E-J傳導特性
案例八、同軸電纜瞬態分析 麥克斯韋方程組在時域仿真
觀察瞬態現象
模擬相對于電場或磁場的非線性材料
分析不同終端情況下的脈沖傳播
理想電導體和磁導體設置
案例九、靜電除塵 電暈模型簡化
電荷守恒方程和泊松方程求解電荷載流子的傳輸問題
流體流動顆粒跟蹤接口求解顆粒軌跡
計算顆粒收集效率隨顆粒半徑的變化情況
絕緣子靜電場模擬計算
案例十 課程拓展 （1）課堂協助學員解決建模問題
（2）創立微信解疑群，發送案例模型ppt
（3）根據學員要求拓展講解光學、等離子體、激光、流體，等其他案例
COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真專題線上培訓班.pdf
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comsol電磁場仿真
comsol電磁仿真，使用mef場，根據趨膚效應，在試樣裂紋兩側施加恒流交流電，測量裂紋兩側的電壓值。但是不知道問題出現在哪里，得到的電壓值數量級是e11級數。會是因為什么原因？
COMSOL電磁仿真的例子
后邊的是COMSOL源文件，是4.2版本的。
EI電抗器.rar
霍爾傳感器1.rar
平板電容.rar
在 COMSOL 中模擬電磁線圈
本文來自：COMSOL 博客
在 COMSOL 中模擬電磁線圈
本文來自:COMSOL博客
