comsol入門 comsol 仿真 模擬的案例
使用 COMSOL 仿真軟件模擬離心泵
查看仿真結果
運行仿真之后，你可以繪制離心泵入口和出口處的質量流量計探頭。此例中，入口和出口的值相等，這表明我們沒有在此質量守恒中觀察到任何可能存在的數值誤差。近乎完美的質量守恒表明數值誤差應該很小。下表中的“躍值”表示入口處總壓力的變化。
觀察下圖中的壓力和速度大小分布，可以看到，從入口通向泵蝸殼的徑向方向上，壓力上升，而速度反復變化。
模型方程的解可生成泵性能曲線。這條曲線是確定離心泵設計是否適用于特定產品應用的至關重要的判斷標準。泵的優化配置實現了三個主要目標：
最高效率
延長壽命
降低運行成本
在使用此模型時，你或許想要修改泵的設計，并運行形狀優化研究。歡迎在下方留言，與我們分享你的進展和結果！
更多資源
瀏覽“COMSOL 博客”，閱讀更多關于模擬離心泵和攪拌器的信息：
使用適用于大型 CFD 仿真的代數多重網格（AMG）方法
計算攪拌器和旋轉機械中的自由液面
借助 COMSOL Multiphysics? 分析攪拌器的設計元素
本文內容來自 COMSOL 博客
展開 基于comsol軟件彎曲單模光纖模擬仿真
在本節中，主要基于實驗室實際光纖單模圓柱光纖進行模擬，與comsol案例庫文件在分析過程和建模有些差異：
模擬主要通過以下三個步驟進行：模型的幾何構建、物理場的添加研究、結構處理分析來進行。
下面是第一步驟：幾何模型的構建
首先建立相應的參數設置：
圖1 結構配置及參量設置
圖2 圓柱形單模光纖橫截面圖及幾何配置
按照上述要求配置好幾何結構后，對每個區域的幾何賦予相應的材料屬性。并在最后購置好聯合體。
隨后在去定義光纖的類型為彎曲光纖。
圖3 彎曲光纖模型設置及坐標建立
第二部分：物理場及研究的添加：
由于單模光纖在進行宏彎后，纖芯中的光纖能量大部分以泄漏模的方式擴散到光纖包層區域中，但當到達光纖包層壁時會產生振蕩，即回音壁模式。下面我們著重分析一下這些回音壁模式。因此在物理場的選擇上選用電磁波頻域進行分析。
具體如圖所示，光纖結構呈軸對稱分布，我們忽略外環境的影響因此將外層設置成為完美磁導體（吸收所有電磁波）其余按照電磁波頻域的初始設定即可。網格剖分
圖4 端面網格化分
在光纖端面處采用自由三角形網格進行劃分，在PML層共分解成為四塊設置成為映射網格（可參考映射網格的劃分方法）
圖5 模式分析
在研究部分中分成兩步驟進行分析 分別是模式分析以及確定好相應的頻率數值。
第三部分：后處理結果分析
圖6。泄漏模式分析
在后處理結果中（電磁波模型）選擇電場并選擇表面。油煎以等值線形式表示，得到回音壁各個電磁模式的能量值分布。如果對端面進行一維截線處理則可以得到相應的數值電場幅度數值。
圖7 結果后處理
展開 使用 COMSOL 仿真軟件模擬離心泵
在 COMSOL? 軟件中模擬離心泵
使用“CFD 模塊”附加的“攪拌器模塊”和 COMSOL Multiphysics? 軟件，你可以對離心泵進行建模并分析其運行情況。“離心泵”教學模型清晰演示了如何利用凍結轉子近似來建立旋轉機械仿真。
該示例使用的離心泵是由七個葉片和螺旋形蝸殼組成的半開式葉輪。葉輪的外半徑為 10 cm，這是汽車產品的標準尺寸。為了分析各種不同的泵配置，該幾何結構被高度參數化。
離心泵幾何模型。
教學模型通過一步步指導，演示了各種實用的建模操作，這包括：
對旋轉域和非旋轉域分割幾何
利用參數化分析計算泵特性曲線
拉伸網格、入口通道和出口通道
使用高度參數化定義幾何
幾何特征去除
專業的離心泵建模功能
COMSOL? 軟件中的凍結轉子 特征是分析離心泵及其他類型的渦輪機械的“利器”。凍結轉子近似的基本作用是在指定位置上凍結轉子運動，使用戶可以研究固定位置上的轉子流場。
凍結轉子近似由納維-斯托克斯和連續性方程控制，可節省計算時間和資源。常見的離心泵模型需要使用動網格，往往在模擬混合器從靜止狀態切換到基本混合模式的“啟動”階段上耗費大量時間。凍結轉子方法假設泵的葉片相對于葉輪是凍結的，并且可向周圍區域施加離心力。它還可以良好地計算泵的擬穩態條件。近似值可用作完整仿真的初始條件，借此計算出一段時間步的最終解。
專門的 CFD 功能可以幫助用戶更輕松地求解復雜的離心泵模型。
在 COMSOL? 軟件中，你也可以使用代數多重網格（AMG）方法來求解具有詳細又復雜的大型幾何結構的 CFD 模型。此方法無需使用不同級別的網格（事實上，它只需要一個網格）。這項功能可以為計算成本極高的非線性模型提供穩健的解。
展開 基于COMSOL 關于電波暗室錐形吸波器的模擬仿真 ￥500
<p>本案例采用有限元分析軟件COMSOL Multiphysic創建了一種用于電波暗室中電磁波測量的錐形吸波體結構，并對吸波體結構的材料種類和性能進行了分析，重點分析了不同錐體入射角、不同頻率以及不同材質對吸波性能的影響。幾何模型如圖1所示。仿真結果如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/297d1485d161434988c2f00b13ae5d54.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/12ca9b9bb46444108b09ac5573ab7f7c.png" title="m2.png" alt="m2.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/12ca9b9bb46444108b09ac5573ab7f7c.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/12ca9b9bb46444108b09ac5573ab7f7c.png?
展開 
Comsol多物理場仿真軟件在滑坡數值模擬中的運用
摘 要：滑坡地質災害由于其成因機制特殊，涉及水與巖土體之間作用，有關能模擬流-固耦合的軟件相對較少。而Comsol作為一款多物理場仿真軟件，其“多孔彈性”接口很好的做到了達西定律與固體力學的耦合，對于評估流體導致巖土體的變形有很大的優勢。基于此，文中以某實際滑坡案例為基礎，利用Comsol多物理場數值模擬軟件對滑坡進行了流-固耦合計算，獲取了滑坡的變形破壞機理及特征。
關鍵詞：Comsol多物理場仿真軟件;流-固耦合;滑坡;
引言
Comsol多物理場仿真軟件，涉及電氣、結構、聲學、流體、傳熱等各個學科領域，對流-固耦合計算有天然的優勢。對于針對滑坡問題中流-固耦合計算他有專門的計算接口“多孔彈性”接口，該接口主要對達西定律與固體力學進行了耦合。多孔塌陷模型主要描述了多孔介質中流體與基體變形之間的相互作用，基體中流體的變化將產生流體壓力或同等水頭。因此在模擬水對巖土體作用時，其所采用的本構方程具有極大的優勢。
西南某滑坡處于淺層變質巖區域，該區域年降雨充沛，基巖裂隙十分發育。因此，地下水較為發育，滑坡區內可見多出下降泉。研究區內主要分布巖性較為單一，為粉砂質泥巖，是地下水主要賦存介質。經實地調查，該滑受地下水影響明顯，因此有必要進行流-固耦合計算。基于此，文中選用Comsol多物理場仿真軟件對該滑坡進行了流固耦合計算，分析了地下水對滑坡的作用特征與機理[1]。
一、軟件介紹
COMSOL Multiphysics是一款通用的多物理場耦合仿真軟件，內部提供完全耦合的多物理場和單物理場建模功能、仿真數據管理，可用于工程、制造和科學研究的絕大多數領域。
展開 基于comsol的磁場對鋰電池的影響仿真分析模擬
此次采用Comsol仿真不同磁場強度下對鋰離子傳輸的影響，分析電芯性能的影響，其中通過引入磁泳力轉換為電流密度，來耦合磁場對電化學的影響。
不同磁場強度下充放電曲線的變化。
不同磁場溫度下的電池放電溫度變化，可以看到順磁場方向可以幫助降低鋰電池工作溫度。
針對磁場對鋰電池的影響，可以嘗試磁場幫助提升電池工作和存儲的安全性、降低電池組工作溫度等等，深入分析磁場對電池的影響，有助于擴展鋰電池在強磁場環境的應用。
基于comsol的凍結法隧道施工數值仿真模擬 ￥3500
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p>幫忙多關注我，后續會有更為詳細的教程更新！！</p><p><img src="https://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_rar.gif"><a href="https://oss.jishulink.com/upload/201910/447bc122a75643e8888b153bd4cd7512.rar" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 102, 204);">凍結法施工.rar</a></p><p><br></p><p>第一階段，水平放置的凍結管工作并凍結部分土壤</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201910/aeffc4d98f8a403a840cd6cd163b4371.gif"></p><p>第二階段，垂直放置的凍結管工作完整所需的凍結工作</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201910/7b1ef07cad234f7a8d5ebcd1ca5a1c20.gif">凍結法施工</p><p> 凍結法施工，是指在含水土層內先鉆孔打入鋼管，導人循環的液氮，使周邊的地層凍結，形成堅硬的凍土殼。它不僅能保證地層穩定，還能起隔水作用，可以進行深基坑的挖土。
展開 基于COMSOL軟件的三維封裝電遷移Cu互連線的多物理場模擬仿真 ￥2000
本案例提出一種新的電遷移仿真建模方法，通過COMSOL多物理場軟件建立了經典三維Cu互連線結構。通過有限元仿真得到三維互連線的溫度、電流密度和應力分布，獲得了更優的數據仿真結果。仿真模型如圖1所示。仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
Cu互連線中等溫面分布
Cu互連線的電流密度分布圖
Cu互連線應力分布圖
Cu互連線中電遷移導致的原子擴散通量散度分布
Cu互連線熱遷移原子擴散通量散度分布
圖2 數值仿真結果
結果顯示，金屬互連線中電流在直角內側有嚴重的淤積現象，電遷移在互連線轉折處最為劇烈;高溫區域位于直角內外側之間，熱遷移的程度隨著溫度的升高而升高;高應力區域主要是互連線的外邊緣處，但是應力遷移在總體電遷移中占比較小，幾乎可以忽略。另外，Cu互連線的抗電遷移性能總體優于Ag互連線，是優異的高密度集成電路導體材料。
感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作
展開 COMSOL 中空間與時間積分的方法介紹附COMSOL Multiphysics工程實踐與理論仿真
積分是數學模型中最重要的功能之一，特別是對數值仿真而言。例如，偏微分方程組 (PDEs) 就是由積分平衡方程派生而來。當需要對偏微分方程進行數值求解時，積分也將發揮非常重要的作用。本文介紹了 COMSOL 軟件中可用的積分方法以及如何使用。
積分的重要性
COMSOL 使用了有限元方法，它將控制 PDE 轉化為積分方程，換言之，就是弱形式。如果仔細觀察一下 COMSOL 軟件，您可能會發現許多邊界條件都是由積分公式表示，例如總熱通量或懸浮電位。積分在后處理中也非常重要，因為 COMSOL 提供了許多基于積分的派生值，比如電能、流速或總熱通量。當然，用戶還可以根據自己的方法來使用積分，本文我們將具體介紹如何實現。
利用派生值求積分
積分的一般形式如下：
其中， 是時間間隔、 是一個空間域，而 則是因變量 的任意一個表達式。表達式可以包括相對空間與時間的派生值，或任何其他派生值。
通過功能區（在非 Windows? 操作系統中則為‘模型開發器’）‘結果’部分的“派生值”，可以最便捷地訪問積分選項。
如何將體、面或線積分增加作為派生值。
您可以通過選定對應的數據集來引用任何可用的解。表達式框為被積函數，并支持因變量或派生變量。在瞬態仿真中，會計算每一個時間步長的空間積分。或者，設定窗口提供了‘數據系列操作’，可在此為時域選擇積分選項。這將得到空間和時間的積分。
面積分設定示例，并通過‘數據系列操作’增加了額外的時間積分。
平均是另一個與積分相關的派生值。它等于積分結果除以所考察域的體積、面積或長度。平均中的‘數據系列操作’還可以將結果除以時間范圍。派生值非常有用，但由于它們僅能用于后處理，所以無法處理所有的積分類型；因此 COMSOL還提供了更加強大和靈活的積分工具。我們將通過下方的模型示例演示這些方法。
展開 理解Comsol（1）-入門
理解Comsol（1）
comsol是一款以有限元數值分析為主，混合數值計算、方程機理研究為輔的科研、工程輔助軟件，未來可以非常方便與人工智能、數字孿生等方向進行結合。
關于硅的雙溫模型comsol與matlab解以及飛秒激光燒蝕的comsol仿真。 ￥1
包含comsol的雙溫模型模擬，多脈沖雙溫模型模擬
matlab的雙溫模型（解偏微分方程方法），多脈沖雙溫模型（有限元法）
電子密度和反射率也可
晶格溫度；電子溫度，電子密度，反射率
加Q2835122836
屏幕截圖 2021-05-11 101725.png
屏幕截圖 2021-05-11 101739.png
comsol流固耦合入門（穩態、瞬態） ￥25
提供comsol入門級流固耦合案列，供大家學習交流。
參考文獻：
[1]張彬,李衛明,封帆,吳兵,曹小亮.基于COMSOL的地下水封油庫圍巖流固耦合特征模擬研究[J].工程地質學報,2012,20(05):789-795.
模擬結果：
（1）穩態
孔隙水壓分布云圖
由于圖片數目限制，穩態、瞬態下的模擬現象放置于免費附件。
付費內容為穩態、瞬態兩個模擬案例的百度云鏈接，如有問題可以私信。
comsol入門級流固耦合現象文檔.pdf
comsol如何快速入門？做好下面這四點
第一步：準備階段——打好基礎
要想做好仿真，必要的理論知識是必不可少的。面對一個課題或者項目，你必須明白其中涉及的物理場，以及描述這些物理場的數學方程，相關的約束（或者說邊界條件），材料屬性，根據理論能否預測出大概的趨勢，是否能夠推測哪些因素會影響模型的收斂性。有了以上這些分析做基礎，你才能正確使用軟件，選擇合適的建模步驟，包括物理場接口、材料屬性、邊界條件、網格、求解、后處理分析等。舉個例子，我們每天用到的白熾燈泡，如果要模擬它的發熱現象，應該如何著手？讓我們來分析一下，其中涉及的物理場包括，電流流過燈絲，產生電阻熱并發光，這可以用電流方程描述；燈泡內的惰性氣體被加熱，產生對流，可以使用 Navier-Stokes 方程描述；燈絲向外輻射光和熱量，這是傳熱現象；燈泡外的空氣受傳導和輻射的熱量產生對流，這是流熱耦合；等等。了解這些相互耦合的物理場以后，我們就可以有針對性地建模。
第二步：快速入門階段——參加Workshop
要想學好使用軟件，最好的方法就是動手練習。所以，最佳的入門方法當屬參加官方組織的活動，例如，Workshop、培訓、年會等。對于初學者來說，COMSOL 提供的免費 Workshop 是最佳的入門課程。您可以訪問以下鏈接報名參加感興趣Workshop：
有線上活動，線下活動，線上活動比較多，活動地址：http://cn.comsol.com/events
第三步：進階學習——參加培訓
如果希望進一步加強使用技能，可以考慮參加培訓課程。 COMSOL 全年都會全國各地舉辦培訓課程，其中包含詳細的多物理場建模知識，包括前處理（幾何建模、CAD 導入和處理，網格剖分），求解器，以及后處理等。在一些專業的培訓課程中，還包含專業領域的基礎理論知識，仿真技巧，例如，CFD、光學培訓等。
展開 入門指紋支付和指紋解鎖，從學會COMSOL計算目標體電容開始！
這一電場不僅直接存在于導體之間，還會擴展一段距離，為了準確預測電容器的電容量，在考慮邊緣效應前提下，用于模擬邊緣場的域還必須足夠大，并使用適當的邊界條件。
COMSOLMultiphysics是一款大型的高級數值仿真軟件。廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，模擬科學和工程領域的各種物理過程。COMSOL Multiphysics是以有限元法為基礎，通過求解偏微分方程（單場）或偏微分方程組（多場）來實現真實物理現象的仿真，COMSOL應用范圍涵蓋從流體流動、熱傳導、到結構力學、電磁分析等多種物理場，用戶可以快速的建立模型。
COMSOL中定義模型非常靈活，材料屬性、源項、以及邊界條件等可以是常數、任意變量的函數、邏輯表達式、或者直接是一個代表實測數據的插值函數等。能夠解決許多常見的物理問題。同時，用戶也可以自主選擇需要的物理場并定義他們之間的相互關系。當然，用戶也可以輸入自己的偏微分方程（PDEs），并指定它與其它方程或物理之間的關系。
現在向大家介紹一下COMSOLMultiphysics對電容邊緣場效應建模仿真的步驟：
01 新建模型向導
從文件菜單中選擇新建。在新建窗口中，單擊模型向導。在模型向導窗口中， 單擊三維。在選擇物理場樹中選擇 AC/DC>靜電(es)。單擊添加。單擊研究。在選擇研究樹中選擇預設研究，點擊穩態。單擊完成。
圖1 選擇物理場并選擇穩態
02 全局定義
首先設置參數，在模型開發器窗口的全局定義節點下，單擊參數。在參數的設置窗口中，定位到參數欄。在表達式一欄中填入“15[cm]”。
圖2 全局定義參數設置
03 繪制幾何形狀
該模型包括的幾何形狀包括圓柱體和球體，需要分別繪制。
展開 在 COMSOL 中模擬表面吸附
關于表面建模的總結思考
希望通過這一系列文章，您能夠了解為什么表面對于化學過程如此重要，并了解在 COMSOL Multiphysics 的化學模型中包含表面現象的不同方法。
本文來自：COMSOL
