COMSOL物理場(chǎng)仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：yunyi3399 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-18
COMSOL物理場(chǎng)仿真的視頻教程
Comsol在能源行業(yè)仿真中的應(yīng)用 ——基于PDE的多物理場(chǎng)耦合
課題背景： 能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，能源開(kāi)采過(guò)程涉及多場(chǎng)耦合，其機(jī)理較為復(fù)雜，一直是相關(guān)機(jī)構(gòu)的研究課題。 comsol軟件作為一款多物理場(chǎng)耦合仿真軟件，利用仿真工作為開(kāi)采能源提供指導(dǎo)。在仿真工作中，comsol軟件內(nèi)置的方程如有不適用于實(shí)際工況，可利用comsol的PDE模塊寫(xiě)入用戶(hù)自定義的方程，從而達(dá)到仿真的目的。
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Comsol在化工行業(yè)仿真中的應(yīng)用 ——基于反應(yīng)器的多物理場(chǎng)耦合
COMSOL Multiphysics可以對(duì)反應(yīng)器中的的動(dòng)量傳遞、質(zhì)量傳遞、能量傳遞以及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程（即，三傳一反）進(jìn)行耦合仿真，涉及溫度場(chǎng)、流場(chǎng)、物質(zhì)傳遞場(chǎng)、化學(xué)、反應(yīng)工程等模塊。本課程主要內(nèi)容為： 1. 如何建立反應(yīng)器數(shù)學(xué)物理模型，并進(jìn)一步與空間模型耦合計(jì)算反應(yīng)器內(nèi)部組分隨時(shí)間的變化； 2.利用comsol復(fù)現(xiàn)相關(guān)文獻(xiàn)反應(yīng)器多物理場(chǎng)耦合問(wèn)題。
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Comsol在能源行業(yè)仿真中的應(yīng)用 ——基于多工況下瓦斯抽采的多物理場(chǎng)耦合
能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，能源開(kāi)采過(guò)程涉及多場(chǎng)耦合，其機(jī)理較為復(fù)雜，一直是相關(guān)機(jī)構(gòu)的研究課題。comsol軟件作為一款多物理場(chǎng)耦合仿真軟件，在仿真工作中，其內(nèi)置的達(dá)西定律、自由和多孔介質(zhì)流、多孔介質(zhì)傳熱、固體力學(xué)等物理場(chǎng)可以表述其過(guò)程，從而達(dá)到仿真的目的。
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COMSOL物理場(chǎng)仿真的實(shí)例教程
而Comsol作為一款多物理場(chǎng)仿真軟件，其“多孔彈性”接口很好的做到了達(dá)西定律與固體力學(xué)的耦合，對(duì)于評(píng)估流體導(dǎo)致巖土體的變形有很大的優(yōu)勢(shì)。基于此，文中以某實(shí)際滑坡案例為基礎(chǔ)，利用Comsol多物理場(chǎng)數(shù)值模擬軟件對(duì)滑坡進(jìn)行了流-固耦合計(jì)算，獲取了滑坡的變形破壞機(jī)理及特征。
關(guān)鍵詞：Comsol多物理場(chǎng)仿真軟件;流-固耦合;滑坡;
引言
Comsol多物理場(chǎng)仿真軟件，涉及電氣、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、流體、傳熱等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，對(duì)流-固耦合計(jì)算有天然的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于針對(duì)滑坡問(wèn)題中流-固耦合計(jì)算他有專(zhuān)門(mén)的計(jì)算接口“多孔彈性”接口，該接口主要對(duì)達(dá)西定律與固體力學(xué)進(jìn)行了耦合。多孔塌陷模型主要描述了多孔介質(zhì)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(chǎn)生流體壓力或同等水頭。因此在模擬水對(duì)巖土體作用時(shí)，其所采用的本構(gòu)方程具有極大的優(yōu)勢(shì)。
西南某滑坡處于淺層變質(zhì)巖區(qū)域，該區(qū)域年降雨充沛，基巖裂隙十分發(fā)育。因此，地下水較為發(fā)育，滑坡區(qū)內(nèi)可見(jiàn)多出下降泉。研究區(qū)內(nèi)主要分布巖性較為單一，為粉砂質(zhì)泥巖，是地下水主要賦存介質(zhì)。經(jīng)實(shí)地調(diào)查，該滑受地下水影響明顯，因此有必要進(jìn)行流-固耦合計(jì)算。基于此，文中選用Comsol多物理場(chǎng)仿真軟件對(duì)該滑坡進(jìn)行了流固耦合計(jì)算，分析了地下水對(duì)滑坡的作用特征與機(jī)理[1]。
一、軟件介紹
COMSOL Multiphysics是一款通用的多物理場(chǎng)耦合仿真軟件，內(nèi)部提供完全耦合的多物理場(chǎng)和單物理場(chǎng)建模功能、仿真數(shù)據(jù)管理，可用于工程、制造和科學(xué)研究的絕大多數(shù)領(lǐng)域。涉及電磁、結(jié)構(gòu)&聲學(xué)、流體&傳熱、化工等四個(gè)大專(zhuān)項(xiàng)，下含結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊、巖體力學(xué)模塊、多孔介質(zhì)流模塊、地下水流模塊、管道流模塊、波動(dòng)光學(xué)模塊、射線光學(xué)模塊、等離子體模塊、半導(dǎo)體模塊等36個(gè)模。內(nèi)置耦合物理場(chǎng)外，還可自定義物理場(chǎng)方程以進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合分析[2,3]。
展開(kāi) “COMSOL多物理場(chǎng)耦合仿真技術(shù)與應(yīng)用-燃料電池”
COMSOL仿真基礎(chǔ)
1、COMSOL軟件基本操作
1.1創(chuàng)建模型一般步驟
1.2幾何創(chuàng)建方法
1.3 網(wǎng)格劃分技巧
1.4 方程及邊界設(shè)置
2、后處理
2.1 數(shù)據(jù)集創(chuàng)建
2.2 衍生量的計(jì)算
2.3 結(jié)果圖的繪制
實(shí)例操作：肋片散熱模型，化整為零式網(wǎng)格劃分模型
COMSOL燃料電池仿真技術(shù)詳解
3、燃料電池仿真
3.1 燃料電池開(kāi)路電壓計(jì)算
3.2燃料電池三種極化損失
4、多孔電極有效擴(kuò)散系數(shù)構(gòu)建
4.1多孔電極構(gòu)建方法
4.2曲率與孔隙率關(guān)系
4.3塵氣模型實(shí)現(xiàn)方法
實(shí)例操作：多孔電極模型、塵氣輸運(yùn)模型
5、從簡(jiǎn)到真的建模方法
5.1只考慮氣體輸運(yùn)
5.2 添加導(dǎo)電過(guò)程
5.3 添加電化學(xué)過(guò)程
5.4 添加退化過(guò)程
實(shí)例操作：紐扣電池模型，退化模型
6、連接體研究分析
6.1燃料電池活化設(shè)置方法
6.2傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)多場(chǎng)耦合方法
6.3傳熱-傳質(zhì)-動(dòng)量-導(dǎo)電-電化學(xué)多場(chǎng)耦合
6.4連接體優(yōu)化與設(shè)計(jì)
實(shí)例操作：連接體優(yōu)化模型、新型連接體模型
7、積碳研究
7.1 燃料電池邊界設(shè)置
7.2 傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)多場(chǎng)耦合方法
7.3 甲烷內(nèi)重整反應(yīng)設(shè)置
7.4 甲醇內(nèi)重整反應(yīng)設(shè)置
7.5積碳分析
實(shí)例操作：甲烷積碳模型，甲醇積碳模型
7、直接碳燃料電池性能研究
7.1 Boudouard反應(yīng)設(shè)置
7.2熱源設(shè)置方法
7.3傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)-熱多場(chǎng)耦合方法
7.4性能分析
實(shí)例操作：直接碳燃料電池模型
8、應(yīng)力分析
8.1力學(xué)邊界設(shè)置
8.2損傷幾率求解
8.3殘余應(yīng)力分析
8.4熱應(yīng)力分析
實(shí)例操作：微管應(yīng)力模型
了解更多內(nèi)容 請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)：第一性原理計(jì)算與應(yīng)用
QQ：745729222
TEL：15010498280
展開(kāi) “COMSOL多物理場(chǎng)耦合仿真技術(shù)與應(yīng)用-鋰離子電池”
1. COMSOL 仿真基礎(chǔ)
1.1 數(shù)值仿真基本要素及其在 COMSOL 中的對(duì)應(yīng)
1.1.1 模型參數(shù)與變量
1.1.2 物理場(chǎng)添加及電解條件設(shè)置
1.1.3 模型構(gòu)建與網(wǎng)格劃分
1.1.4 求解器類(lèi)型與設(shè)置
1.1.5 后處理及數(shù)據(jù)分析
1.2 COMSOL 中鋰離子電池接口介紹
1.2.1 電池基本物理過(guò)程及控制方程
1.2.2 常用電池邊界條件及初始條件
1.2.3 常用電池電極材料參數(shù)設(shè)置
2. 鋰離子電池 P2D 模型
2.1 P2D 模型的理解與分析
2.2 COMSOL 中電池 P2D 模型構(gòu)建
2.2.1 模型參數(shù)輸入
2.2.2 模型構(gòu)建及模型材料設(shè)置
2.2.3 電池物理方程及參數(shù)設(shè)置
2.2.4 網(wǎng)格劃分與求解器設(shè)置
2.3 電池典型充放電過(guò)程仿真及后處理技巧
3. 鋰離子電池電化學(xué)-熱耦合模型
3.1 P2D 電化學(xué)模型與電池?zé)崮Ｐ婉詈?3.2 電池集總參數(shù)模型及其與電池?zé)崮Ｐ婉詈?3.3 兩種電池電(化學(xué))-熱耦合模型的區(qū)別及應(yīng)用場(chǎng)景
3.4 圓柱形或方形鋰離子電池建模及仿真演示 (二選一)
4. 鋰離子電池衰退模型及仿真
4.1 COMSOL 中電池充放電循環(huán)仿真
4.1.1 電池充放電循環(huán)邊界條件設(shè)置
4.1.2 電池加速衰退設(shè)置
4.1.3 電池充放電循環(huán)仿真后處理技巧
4.2 鋰離子電池常見(jiàn)衰退現(xiàn)象及其數(shù)學(xué)描述
4.2.1 負(fù)極 SEI 膜增厚過(guò)程仿真
4.2.2 活性鋰損失計(jì)算
4.3 鋰離子電池衰退模型構(gòu)建及仿真演示
5.
展開(kāi) 大家好，分享關(guān)于comsol多物理場(chǎng)耦合仿真應(yīng)用技術(shù)課程
大概內(nèi)容：
一、多物理場(chǎng)耦合及COMSOL Multiphysics軟件簡(jiǎn)介
二、軟件基本操作詳解
1、幾何建模 2、網(wǎng)格剖分 3、后處理 4、求解器 5、參數(shù)、變量、函數(shù)、探針的作用及其使用方法，參數(shù)化掃描和助掃描的作用和使用。
6、APP的作用以及開(kāi)發(fā)流程，如何封裝模型并提供給其他使用者。
三、自定義偏微分方程（PDE）技術(shù)詳解
1、PDE的作用和數(shù)理方程解問(wèn)題分析，三類(lèi)邊界條件的約束作用和在軟件中的添加，五種經(jīng)典方程的分析和作用。
2、系數(shù)型偏微分方程的使用和限制，如何將方程化為系數(shù)型并在軟件中進(jìn)行求解。
3、廣義型偏微分方程的使用和作用。如何將方程化為廣義型并在軟件中進(jìn)行求解。
4、弱解型偏微分方程的使用及其靈活性，方程弱形式推導(dǎo)流程和在軟件中書(shū)寫(xiě)。
5、多物理變量方程的定義與耦合。
四、移動(dòng)網(wǎng)格（ALE）和變形幾何（DG）技術(shù)詳解
1、移動(dòng)網(wǎng)格和變形幾何的區(qū)別與聯(lián)系
2、移動(dòng)網(wǎng)格(顆粒運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化模型)，介紹網(wǎng)格重構(gòu)
a)平滑模型、幾何階數(shù)
b)重構(gòu)策略選擇
c)如何使計(jì)算穩(wěn)定
3、針對(duì)移動(dòng)網(wǎng)格的幾何設(shè)計(jì)和網(wǎng)格劃分策略。
4、結(jié)合以上每個(gè)內(nèi)容的模型進(jìn)行教學(xué)，共計(jì)約15個(gè)模型。
五、低頻電磁場(chǎng)（ACDC）物理場(chǎng)技術(shù)詳解
1、電磁學(xué)知識(shí)回顧，麥克斯韋方程組所對(duì)應(yīng)于各個(gè)模塊的內(nèi)容。物理場(chǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景和選擇標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)域和邊界的作用和實(shí)現(xiàn)。
2、電容，電感，電阻模型分析,介紹三種模型的控制方程和邊界條件。
3、永磁體，超導(dǎo)，線圈模型分析
4、結(jié)合以上每個(gè)內(nèi)容的模型進(jìn)行教學(xué)，共計(jì)約15個(gè)模型。
展開(kāi) 各企事業(yè)單位、高等院校及科研院所：
COMSOL是一款大型的高級(jí)數(shù)值仿真軟件，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究以及工程計(jì)算，在多物理場(chǎng)耦合分析方面有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，因此被應(yīng)用于各個(gè)相關(guān)科研和產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，在我國(guó)擁有非常廣闊的前景。多物理場(chǎng)耦合仿真分析是近年來(lái)應(yīng)用比較廣泛的有限元仿真分析方法，大大的縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，提高科研效率。為進(jìn)一步推動(dòng)高等院校、科研院所及企事業(yè)單位在COMSOL多物理耦合研究工作的開(kāi)展，中科軟研（北京）科學(xué)技術(shù)中心（http://www.fzby.org.cn/）特邀一線專(zhuān)家共同舉辦COMSOL通用多物理場(chǎng)耦合仿真核心技術(shù)應(yīng)用與案例實(shí)戰(zhàn)在線培訓(xùn)班。本次培訓(xùn)課程從幾何創(chuàng)建、交互式網(wǎng)格剖分技術(shù)、模型設(shè)定、后處理、多物理場(chǎng)模擬等方面進(jìn)行了介紹，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行了詳細(xì)的講解和具體的操作指導(dǎo)。由中科軟研（北京）科學(xué)技術(shù)中心主辦、北京富卓佰揚(yáng)科技有限公司承辦。具體事宜如下：
1 培訓(xùn)目標(biāo)
1、能夠利用COMSOL軟件進(jìn)行具體項(xiàng)目和科研工作的開(kāi)展；
2、對(duì)配套的專(zhuān)業(yè)多物理場(chǎng)仿真理論有較深的理解，并掌握軟件的使用。
3、通過(guò)原理解析、大量實(shí)例操作強(qiáng)化應(yīng)用，提升學(xué)員解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
4、建立學(xué)員微信群，學(xué)完后可以繼續(xù)在群里與主講老師、同學(xué)交流問(wèn)題，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。
注：參加線上培訓(xùn)，以后本人可以免費(fèi)參加相同線上及線下課程，不限次數(shù)、學(xué)會(huì)為止！
2 培訓(xùn)優(yōu)勢(shì)
1、報(bào)名繳費(fèi)后提前獲取電子講義及模型，可提前預(yù)習(xí)；全程錄制視頻，支持回放；
2、培訓(xùn)老師理論和工程經(jīng)驗(yàn)豐富，我們會(huì)結(jié)合學(xué)員實(shí)際需求備課并補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容；
3、培訓(xùn)結(jié)束后，培訓(xùn)老師留給學(xué)員手機(jī)和Email，提供技術(shù)支持，充分保證培訓(xùn)后出效果。
3 培訓(xùn)專(zhuān)家
中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、四川大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)的高級(jí)專(zhuān)家。
展開(kāi) 
COMSOL物理場(chǎng)仿真的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
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COMSOL物理場(chǎng)仿真的最新內(nèi)容
comsol電磁仿真，使用mef場(chǎng)，根據(jù)趨膚效應(yīng)，在試樣裂紋兩側(cè)施加恒流交流電，測(cè)量裂紋兩側(cè)的電壓值。但是不知道問(wèn)題出現(xiàn)在哪里，得到的電壓值數(shù)量級(jí)是e11級(jí)數(shù)。會(huì)是因?yàn)槭裁丛颍?/div>
作者： Aliyah Mallak | Ansys市場(chǎng)傳播經(jīng)理
編輯整理：張旭 | Ansys 高級(jí)應(yīng)用工程師
為滿(mǎn)足全球人工智能（AI）發(fā)展需求而建立的數(shù)據(jù)中心，催生了前所未有的電力需求。2018年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量為76 TWh，占美國(guó)總能耗的1.9%。而到2028年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心的電力需求預(yù)計(jì)將達(dá)到325至580 TWh，約占美國(guó)總能耗的12%。
上述情況對(duì)AI數(shù)據(jù)中心的各個(gè)環(huán)節(jié)都提出了巨大挑戰(zhàn)
在數(shù)字驅(qū)動(dòng)研發(fā)與運(yùn)維的時(shí)代，仿真技術(shù)已成為探索物理世界的核心。然而，當(dāng)創(chuàng)新速度要求以“天”甚至“小時(shí)”計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)的高保真CAE仿真，卻因其固有的“重計(jì)算”模式，在多個(gè)關(guān)鍵場(chǎng)景中陷入窘境：
? 系列研發(fā)困局：每當(dāng)系列產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)調(diào)整或型號(hào)拓展，你是否不得不重復(fù)運(yùn)行冗長(zhǎng)的全階仿真，等待數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天，拖累整體研發(fā)節(jié)奏；
? 數(shù)據(jù)價(jià)值沉睡：海量的仿真歷史數(shù)據(jù)，無(wú)法被有效提煉與復(fù)用
“Ansys 2025 全球仿真大會(huì)”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車(chē)、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶(hù)能從中汲取靈感
在光伏逆變器與儲(chǔ)能系統(tǒng)向著更高功率密度、更高可靠性飛速發(fā)展的今天，先進(jìn)的仿真技術(shù)已成為產(chǎn)品研發(fā)與創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力。Ansys與陽(yáng)光電源等行業(yè)領(lǐng)袖的深度合作，正不斷突破技術(shù)邊界，解決工程實(shí)踐中的棘手難題。
在Ansys2025全球仿真大會(huì)中國(guó)站現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)鄰有幸邀請(qǐng)到陽(yáng)光電源中央研究院仿真主管（結(jié)構(gòu)仿真資深工程師）武文杰博士，請(qǐng)他分享在結(jié)構(gòu)及熱力學(xué)仿真領(lǐng)域的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并深入探討Ansys技術(shù)平臺(tái)如何助力陽(yáng)光電源應(yīng)對(duì)多物理場(chǎng)耦合挑戰(zhàn)
全文內(nèi)容選自Altair 區(qū)域技術(shù)交流會(huì)華東站
Altair技術(shù)工程師 楊駿豪《電子行業(yè)的高效建模和多物理場(chǎng)仿真技術(shù)》演講
各位同仁好！今天很高興與大家分享電子行業(yè)的高效建模與多物理場(chǎng)求解技術(shù)。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，電子產(chǎn)品已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)認(rèn)知的范疇，飛機(jī)、汽車(chē)等復(fù)雜系統(tǒng)都在向電子化方向發(fā)展。
作為電子元器件核心的 PCB 板，其可靠性直接決定了產(chǎn)品的使用壽命和穩(wěn)定性。根據(jù)美國(guó)航空電子完整性計(jì)劃的研究數(shù)據(jù)
LS-DYNA--復(fù)雜工程系統(tǒng)仿真的核心工具，其強(qiáng)大的多物理場(chǎng)耦合能力使其在一些對(duì)仿真精度與效率要求苛刻的領(lǐng)域具有了不可替代性。
LS-DYNA 的多物理場(chǎng)耦合能力以顯式動(dòng)力學(xué)為核心，通過(guò)算法創(chuàng)新、材料模型庫(kù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)適配，既可以對(duì)復(fù)雜物理現(xiàn)象的精準(zhǔn)模擬，還可以保證高效的計(jì)算性能和工程實(shí)用性。
LS-DYNA 在流固耦合、電熱耦合、電磁 -
多物理場(chǎng)仿真建模+分析+報(bào)告撰寫(xiě)服務(wù)#發(fā)布技能來(lái)賺錢(qián) 本人畢業(yè)于985高校，有5年的多物理場(chǎng)仿真建模經(jīng)驗(yàn)，擅長(zhǎng)變壓器“電磁-流體-溫度”多場(chǎng)仿真分析、套管\電纜“電-熱-流”多場(chǎng)仿真分析、電力裝備聲場(chǎng)仿真分析、絕緣介質(zhì)電樹(shù)枝仿真分析、風(fēng)機(jī)電場(chǎng)仿真分析、絕緣介質(zhì)空間電荷分布仿真
<p> Comsol以其強(qiáng)大的多物理場(chǎng)耦合能力、強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分以及高精度仿真結(jié)果廣泛應(yīng)用于能源行業(yè)，多工況下瓦斯抽采的多物理場(chǎng)耦合是一個(gè)復(fù)雜且關(guān)鍵的研究領(lǐng)域。</p><p> 在瓦斯抽采過(guò)程中，主要涉及到的物理場(chǎng)包括煤體變形場(chǎng)、瓦斯?jié)B流場(chǎng)、溫度場(chǎng)等，這些物理場(chǎng)之間的耦合作用對(duì)瓦斯抽采效果有著重要影響。瓦斯抽采過(guò)程中涉及多種工況
