COMSOL二維的案例
COMSOL生成二維隨機(jī)裂隙教程 ￥49.9
COMSOL生成二維隨機(jī)裂隙教程，包教包會?？捎糜谀M地?zé)衢_采等論文（非本人所做，僅收取資料查找費(fèi)）
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基于matlab二維voronoi圖生成(DXF格式 可供導(dǎo)入CAD/COMSOL使用） ￥50
目前Voronoi圖應(yīng)用廣泛，很多科研都需要以Voronoi圖為基本幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，而COMSOL憑借其強(qiáng)大的多物理場耦合功能在科研,工程等多方面都有廣泛的應(yīng)用。若能把Voronoi圖應(yīng)用到COMSOL幾何體中就能將二者的優(yōu)勢結(jié)合起來。但是目前針對Voronoi圖的生成很少有介紹應(yīng)用到COMSOL里的，COMSOL不支持內(nèi)部生成，通過外界導(dǎo)入的方法網(wǎng)上也很少有介紹。
此貼基于matlab編程生成任意種子及邊界長與寬的Voronoi圖 而后導(dǎo)入到COMSOL中作為幾何體供后續(xù)仿真使用。此貼關(guān)于COMSOL的二維Voronoi幾何體生成手段也可以被用來借鑒構(gòu)建三維Voronoi幾何體，詳細(xì)方法可自行研究。
展開 COMSOL建立Voronoi泰森多邊形二維模型
本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立二維Voronoi晶粒及晶界模型。
泰森多邊形模型通過CAD Voronoi V2.1插件建立，設(shè)置模型參數(shù)后運(yùn)行插件即可在AutoCAD內(nèi)自動完成Voronoi的建模。
為了展示兩種不同形態(tài)的晶粒結(jié)構(gòu)，在CAD內(nèi)將圖紙進(jìn)行預(yù)處理，并刪除與建模無關(guān)的圖層內(nèi)容。
將CAD中的Voronoi圖紙導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，形成晶粒模型。
在COMSOL內(nèi)通過矩形體素建立幾何，并與導(dǎo)入的晶粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行差集布爾操作，形成晶界幾何模型。
再次導(dǎo)入CAD圖紙建立晶粒并與晶界形成聯(lián)合體。COMSOL可對Voronoi的不同部分分別設(shè)置不同種類的材料。
對Voronoi模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分后，即可根據(jù)研究的需要進(jìn)行后續(xù)的仿真模擬計算。
如通過COMSOL進(jìn)行Voronoi晶體材料的穿晶斷裂及沿晶斷裂模擬。
COMSOL晶體斷裂
https://www.yqgqt.org.cn/post/1910930
展開 COMSOL注漿及巖芯模型合輯
模型1：基于COMSOL的注漿-兩相流水平集模型
模型2：基于COMSOL的注漿-兩相達(dá)西定律-多孔介質(zhì)相傳遞-達(dá)西定律
模型3：基于comsol的注漿-賓漢姆流體流固耦合
模型4：COMSOL二維注漿模擬-層流-水平集
模型5：COMSOL二維注漿模擬-層流-水平集
模型6：單純注漿試?yán)?PDE建模
模型7：注漿擴(kuò)散模型-兩相達(dá)西定律-多孔介質(zhì)相傳遞-達(dá)西定律
模型8：達(dá)西定律-注漿
模型9：三維管道注漿
模型10：二維管道注漿
模型11：技術(shù)鄰大佬琳泓-基于comsol的注漿-賓漢姆流體流固耦合
模型12：COMSOL基于漿液黏度時空變化的水平裂隙巖體注漿擴(kuò)散數(shù)值模擬
速凝類漿液的雙液混合注漿方式及其黏度時變特性導(dǎo)致漿液擴(kuò)散區(qū)內(nèi)黏度空間分布不均勻。基于此，認(rèn)為速凝類漿液流型為具有黏度時變性的賓漢流體，研究其在靜水條件下水平裂隙中的注漿擴(kuò)散過程，建立恒定注漿速率條件下考慮漿液黏度時空變化的水平裂隙注漿擴(kuò)散理論模型，推導(dǎo)漿液擴(kuò)散區(qū)內(nèi)的黏度及壓力時空分布方程，進(jìn)而得到注漿壓力與注漿時間及漿液擴(kuò)散半徑的關(guān)系。
模型13：COMSOL裂隙動水注漿擴(kuò)散數(shù)值模擬
針對動水注漿中常用的2種速凝漿液，水泥–水玻璃漿液與高聚物改性水泥漿液，考慮漿液黏度時變特性，應(yīng)用有限元計算軟件COMSOL Multiphysics建立動水條件下裂隙注漿擴(kuò)散的數(shù)值模型，研究動水條件下裂隙注漿擴(kuò)散規(guī)律并分析不同黏度時變特性、初始動水流速與注漿速率對注漿擴(kuò)散過程的影響。
展開 
COMSOL二維梯度Voronoi晶粒建模
COMSOL中梯度Voronoi晶粒結(jié)構(gòu)建模，可精準(zhǔn)研究非均勻晶粒對力學(xué)、熱傳導(dǎo)及失效的多物理場影響，為高性能梯度材料設(shè)計提供理論依據(jù)，助力航空航天與電子領(lǐng)域應(yīng)用，推動微觀-宏觀性能關(guān)聯(lián)研究。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立大小尺寸梯度分布的晶粒結(jié)構(gòu)模型。
首先通過AutoCAD軟件繪制矩形模型外邊框線，模型外邊框應(yīng)當(dāng)在“0”圖層上繪制，并且應(yīng)采用一條多段線分段繪制，分段的原則為每段尺寸對應(yīng)相應(yīng)位置的晶粒尺寸數(shù)據(jù)。
采用CAD二維圖形Voronoi劃分插件進(jìn)行梯度晶粒的生成，晶粒直徑參數(shù)設(shè)置為模型中最大的晶粒尺寸，晶界厚度根據(jù)實際情況設(shè)置，晶粒類型選取梯度適應(yīng)，邊界模式開啟自動尺寸。
將建立好的梯度Voronoi模型導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，需注意晶粒及晶界應(yīng)分兩次導(dǎo)入，導(dǎo)入后建立聯(lián)合體。
分別設(shè)置晶粒及晶界的材料屬性，并完成網(wǎng)格劃分，后續(xù)可根據(jù)研究的需要完成仿真模擬分析。
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展開 COMSOL二維軸對稱圓柱傳熱 ￥100
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COMSOL建立多邊形骨料ITZ二維混凝土細(xì)觀模型
本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立包含骨料、砂漿、ITZ在內(nèi)的多組分混凝土細(xì)觀有限元二維模型。
混凝土細(xì)觀模型中的粗骨料及界面過渡區(qū)ITZ幾何圖形通過CAD隨機(jī)多邊形插件2D專業(yè)版建模生成。在AutoCAD中建立混凝土細(xì)觀模型草圖后，將已分圖層繪制的各組分內(nèi)容分別另存為dxf格式文件，以備導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)。
將保存的混凝土各組分圖形分別導(dǎo)入到COMSOL，并通過布爾運(yùn)算建立多邊形骨料、ITZ、水泥砂漿基體混凝土細(xì)觀模型。具體操作步驟可參考下圖左側(cè)模型開發(fā)器中組件下的幾何模塊。
對混凝土細(xì)觀模型中的各組分分別設(shè)置材料屬性。
添加研究并劃分網(wǎng)格。
后續(xù)可根據(jù)研究的需要完成混凝土細(xì)觀有限元模型的仿真模擬。
展開 在 COMSOL 中模擬二維帶電粒子束
本文僅對理想的二維帶狀電子束進(jìn)行了討論。當(dāng)擴(kuò)展到三維時，我們需要考慮兩個正交橫向上的發(fā)射度。真實的束流在軸向上也有一定的速度分布，因此會產(chǎn)生縱向發(fā)射度。
在下一篇文章中，我們將首次對三維粒子束中的相空間分布進(jìn)行研究，并學(xué)習(xí)如何從相空間分布取樣，以便對目前為止我們觀察到的相空間橢圓進(jìn)行重現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
Humphries, Stanley. Charged Particle Beams. Courier Corporation, 2013.
Davidson, Ronald C., and Hong Qin. Physics of intense charged particle beams in high energy accelerators. Imperial college press, 2001.
來源：COMSOL
展開 COMSOL模擬二維裂隙流壓裂水平井 ￥50
提供裂縫性油藏離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型COMSOL數(shù)值模擬案例，通過案例可以掌握基于離散裂縫網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)裂縫井產(chǎn)能等相關(guān)模型的建立。具體案例和視頻講解附后。
COMSOL微觀多孔介質(zhì)二維滲流模擬基于四參數(shù)隨機(jī)生長建模
這里生成尺寸為寬度為2.0，高度為0.5的多孔介質(zhì)模型，并將其導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，多孔介質(zhì)的孔隙率為70%(白色)。COMSOL模型構(gòu)建方法可以參考：COMSOL建立孔隙尺度多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型教程
多孔介質(zhì)中的孔隙為單聯(lián)通域，無無效幾何，如果指定的孔隙率過小，軟件生成的孔隙可能非單聯(lián)通，需要將非聯(lián)通的的幾何進(jìn)行手動刪除處理。
物理場采用流體流動中的層流，左側(cè)為流體入口，右側(cè)為出口，以下為流速及壓力計算結(jié)果。
模型樣圖
建模采用的AbyssFish四參數(shù)隨機(jī)生長2D軟件可在下面鏈接下載：
https://www.yqgqt.org.cn/post/1899410
展開 COMSOL二維雙井流固熱耦合模型（應(yīng)力有一點(diǎn)問題） ￥299
模擬單井注水后地層的溫度變化
基于comsol進(jìn)行等離子體缺陷的二維微結(jié)構(gòu)電磁調(diào)制仿真
但受限于光子晶體器件調(diào)制功能較為單一、調(diào)制靈活性較低這一問題，本文通過在現(xiàn)有光子晶體中設(shè)置等離子體二維點(diǎn)缺陷，利用禁帶缺陷態(tài)效應(yīng)，顯著提高了電磁調(diào)制器件的調(diào)制效率和靈活性，對于高效電磁調(diào)制器件的開發(fā)設(shè)計與有限元仿真具有一定借鑒意義。
本文主要從點(diǎn)缺陷和設(shè)置及電磁調(diào)制響應(yīng)Comsol仿真仿真展開，基于禁帶缺陷態(tài)調(diào)制理論，本文選擇三角形晶格結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，選用氧化鋁為纖維棒作為微結(jié)構(gòu)介質(zhì)材料進(jìn)行二維建模，氧化鋁纖維折射率為3.08，直徑為6mm，周圍環(huán)境為空氣，折射率為1。為設(shè)置二維點(diǎn)缺陷，在中間設(shè)置基于SiO2前提的等離子體缺陷，等離子體折射率為0.97，建模如圖1所示。
圖1（a）無點(diǎn)缺陷光子晶體結(jié)構(gòu)建模；（b）設(shè)置等離子體二維點(diǎn)缺陷結(jié)構(gòu)建模
基于上述模型建立，對于此二維結(jié)構(gòu)仿真，波源采用端口激勵，波沿Y軸傳播TE模式，電場沿著Z軸振動。為了計算結(jié)果的準(zhǔn)確，對于此模型中的TM波，沿X軸的兩個邊界處設(shè)為完美磁導(dǎo)體，可以用來模擬Ｘ軸方向上無限多層。
通過物理場控制網(wǎng)格劃分后，對于原始二維光子晶體結(jié)構(gòu)在6 GHz~16.2 GHz下進(jìn)行電磁仿真，仿真結(jié)果如圖2所示。仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)在8~10 GHz和15.2~16 GHz下展現(xiàn)出兩個近零透過率的禁帶頻段，實現(xiàn)了較好的電磁調(diào)制。并由禁帶頻率9 GHz下電場分布解析可知，禁帶頻段下，特定波長電磁波無法透過該光子晶體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而展現(xiàn)出極低透射率。
圖2 原始狀態(tài)下二維光子晶體全頻段透射率仿真及禁帶頻率下電場分布圖
為進(jìn)一步探究光子晶體禁帶效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制，通過Comsol軟件對特定頻段下電場分布狀態(tài)進(jìn)行分析，分析結(jié)果如圖3所示。在高透過率頻率下，電場實現(xiàn)從發(fā)射端到吸收端的穿透分布，展現(xiàn)透過率“開”狀態(tài)。
展開 009 – COMSOL含Kerr材料的二維光子晶體波導(dǎo)（僅模型文件） ￥40
009 - COMSOL含Kerr材料的二維光子晶體波導(dǎo)（僅包含模型文件，40元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：根據(jù)發(fā)表在Journal of Modern Optics上的文獻(xiàn)《A novel proposal for all-optical compact and fast XOR/XNOR gate based on photonic crystal 作者：Golnaz Tavakoli等》，用COMSOL重復(fù)其中的圖2；
計算所需的內(nèi)存：8 GB；
基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.3 (5.3.0.223)；
涉及的內(nèi)容：組件耦合-最大最小值、組件耦合-積分、自定義變量、非線性材料（Kerr材料）、完美匹配層、散射邊界條件、參數(shù)化掃描 等；
繪制了：電場模、電場z分量、光強(qiáng)分布、折射率分布；
注意：本案例僅包含模型文件，沒有講解視頻，不附帶答疑指導(dǎo)。
包含的文件截圖：
詳細(xì)描述：
如上圖所示，基本結(jié)構(gòu)是三角晶格二維光子晶體波導(dǎo)。在兩個平行波導(dǎo)之間制造一個“><”形狀的耦合區(qū)域，耦合區(qū)域內(nèi)部的介質(zhì)柱替換為一種 Kerr 非線性材料。
Kerr 非線性材料的折射率與所處位置的光強(qiáng)有關(guān)，可表示為：
其中
光從 A 端口入射，由于 Kerr 非線性材料的折射率與光強(qiáng)有關(guān)，所以光經(jīng)過“><”形耦合區(qū)域后，入射光強(qiáng)較大時光主要從 B 端口輸出，而入射光強(qiáng)較小時光主要從 D 端口輸出。
計算的內(nèi)容和結(jié)果：
1、當(dāng)入射光強(qiáng)較小時，電場z分量分布。左：論文中的結(jié)果；右：本案例的結(jié)果
2、當(dāng)入射光強(qiáng)較大時，電場z分量分布。左：論文中的結(jié)果；右：本案例的結(jié)果
再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒有講解視頻，也不附帶答疑指導(dǎo)。
展開 comsol TIG電弧數(shù)值模擬
本文以文獻(xiàn)結(jié)果為基準(zhǔn)，采用comsol多物理場模塊，對TIG焊接電弧進(jìn)行數(shù)值模擬。其中引用的方程有電流、磁場、固體和流體傳熱、層流，通過多物理場接口將各個方程聯(lián)系起來，構(gòu)成電弧仿真的基本數(shù)學(xué)模型。文獻(xiàn)[1]的幾何模型如下所示，其中HI為鎢陽極，DG為陰極，AHIB為陰極，GFED為陽極，HGDCBI為流體域，具體幾何尺寸可參考論文。
采用上述物理模型建立comsol二維軸對稱模型，為了提高計算收斂性，對模型電極做了一定的拉伸，如下圖所示。電流邊界條件設(shè)為AB電流200A，F(xiàn)E接地；流場邊界條件設(shè)為進(jìn)氣速度0.4m/s，進(jìn)氣溫度1000K；流體區(qū)域初始溫度設(shè)置為10000K，以便提高計算的收斂性。
通過對模擬邊界的設(shè)置以及調(diào)整求解器相關(guān)參數(shù)，得到如下結(jié)果：
1.磁場強(qiáng)度最大0.03T；
2.溫度最高15000K左右；
3.速度最高150m/s左右；
通過上述仿真，可近似模擬出TIG電弧的溫度場和速度場分布情況，為相關(guān)電弧仿真提供一定的借鑒。
[1]基于FLUENT的TIG焊接電弧數(shù)值模擬
展開 COMSOL細(xì)觀混凝土微裂紋毛細(xì)吸水模型
本案例通過COMSOL建立二維混凝土細(xì)觀微裂紋模型，模型可進(jìn)行吸水及離子擴(kuò)散等方面的研究。幾何模型包括水泥砂漿、粗骨料、砂漿骨料界面過渡區(qū)（ITZ）及隨機(jī)分布于水泥砂漿內(nèi)的微裂紋毛細(xì)管網(wǎng)四部分，旨在探究通過多插件聯(lián)合創(chuàng)建復(fù)雜模型的可行性。
多邊形骨料混凝土細(xì)觀模型通過CAD隨機(jī)多邊形插件2D專業(yè)版參數(shù)化建模生成。
在AutoCAD混凝土細(xì)觀模型的基礎(chǔ)上，在0圖層中新建立與原試件尺寸相同的正方形，并將界面過渡區(qū)圖像所在圖層更改為“hole”，以確保采用CAD二維圖形Voronoi劃分插件時可以精準(zhǔn)識別外形與孔洞。采用Voronoi算法在砂漿中建立的隨機(jī)毛細(xì)管網(wǎng)如下。
將生成的模型文件另存為dxf格式，并將其導(dǎo)入COMSOL內(nèi)，需注意導(dǎo)入時應(yīng)選定相應(yīng)的層，并利用布爾運(yùn)算建立對應(yīng)的幾何。
對模型中的不同組分設(shè)置相應(yīng)的材料屬性。
劃分網(wǎng)格及完成后續(xù)的仿真分析。
展開 