COMSOL頻域求解
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
COMSOL頻域求解的視頻教程
039 – COMSOL三層薄膜的反射率（含講解，66元）
（作者：Zhengmei Yang等）》，復(fù)現(xiàn)了其中的Fig.1d中的紅線； ·??基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)； ·??計(jì)算所需的內(nèi)存：4 GB； ·??涉及的內(nèi)容：全局參數(shù)、自定義材料、周期性端口、周期性邊界條件、自定義網(wǎng)格 等； ·??繪制了：反射率隨波長(zhǎng)的變化曲線； ·??建模過(guò)程錄制了時(shí)長(zhǎng)為 27 min的講解視頻。
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003 - COMSOL納米金球二聚體的散射（含講解視頻）
003 - COMSOL納米金球二聚體的散射（含講解，66元） ? 基本介紹： ·? 主要內(nèi)容：對(duì)納米金球?qū)Φ纳⑸渥隽四M； ·??基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.3 (5.3.0.223)； ·??計(jì)算所需的內(nèi)存：8 GB； ·??涉及的內(nèi)容：散射場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)域、完美電導(dǎo)體、完美磁導(dǎo)體、散射邊界條件、自定義網(wǎng)格、對(duì)數(shù)據(jù)集的操作 等； ·??繪制了：近場(chǎng)分布和遠(yuǎn)場(chǎng)分布
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004 - COMSOL一維光子晶體微腔（含講解視頻）
004 - COMSOL一維光子晶體微腔（含講解，66元） ? 基本介紹： ·? 主要內(nèi)容：重復(fù)碩士論文《一維光子晶體波導(dǎo)與微腔的控光特性及傳感應(yīng)用研究（作者：楊玉潔）》中的圖3-2b、圖3-4a； ·??基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.3 (5.3.0.223)； ·??計(jì)算所需的內(nèi)存：8 GB；高精度需要128 GB； ·??涉及的內(nèi)容：在App開(kāi)發(fā)器中錄制和編寫(xiě)模型方法
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COMSOL頻域求解的實(shí)例教程
013 - COMSOL基于范德瓦爾斯結(jié)構(gòu)的雙曲線超材料（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 Science 上的論文《Infrared hyperbolic metasurface based on nanostructured van der Waals materials 作者：Peining Li等》，重復(fù)了圖1b、圖1c、圖1f、圖1g；
基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)；
計(jì)算所需的內(nèi)存：32 GB；
涉及的內(nèi)容：各向異性材料、阻抗邊界條件、電偶極子、散射邊界條件、完美匹配層、對(duì)數(shù)據(jù)集的操作 等；
繪制了：電場(chǎng)模、電場(chǎng)z分量的分布、Poynting矢量分布；
注意：本案例僅包含模型文件，沒(méi)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，利用comsol仿真雙曲線超材料上光的傳播。分為兩種情況：一種是純 hBN材料，另一種是將 hBN 做成一維條狀陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)介電常數(shù)的各向異性。在偶極子的激發(fā)下，第二種情況能實(shí)現(xiàn)雙曲線形的波矢分布。
計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果：
1、hBN為均勻薄板時(shí)的電場(chǎng)分布。上圖：文獻(xiàn)中的圖；下圖：本例的結(jié)果 ??
2、hBN為光柵結(jié)構(gòu)（超材料）時(shí)的電場(chǎng)分布。上圖：文獻(xiàn)中的圖；下圖：本例的結(jié)果 ??
再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒(méi)有講解視頻，也不附帶答疑指導(dǎo)。
展開(kāi) 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(jì)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(chǎng)模、電場(chǎng)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(méi)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(gè)平行波導(dǎo)之間制造一個(gè)“><”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(guò)“><”形耦合區(qū)域后，入射光強(qiáng)較大時(shí)光主要從 B 端口輸出，而入射光強(qiáng)較小時(shí)光主要從 D 端口輸出。
計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果：
1、當(dāng)入射光強(qiáng)較小時(shí)，電場(chǎng)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(shí)，電場(chǎng)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(méi)有講解視頻，也不附帶答疑指導(dǎo)。
展開(kāi) 016 - COMSOL光纖-銀納米線波導(dǎo)之間高效耦合（僅包含模型文件，26元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：根據(jù)發(fā)表在Nano Letters上的論文《Highly Efficient Interfacing of Guided Plasmons and Photons in Nanowires 作者：Xuewen Chen等》，重復(fù)了圖1；
基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.3 (5.3.0.223)；
計(jì)算所需的內(nèi)存：8 GB；
涉及的內(nèi)容：全局參數(shù)、端口、完美匹配層、自定義網(wǎng)格、邊界模式分析、對(duì)數(shù)據(jù)集操作-旋轉(zhuǎn)、派生值-積分 等；
繪制了：軸向剖面上的瞬時(shí)磁場(chǎng)分布、橫截面上的磁場(chǎng)模式分布；
注意：本案例僅包含模型文件，沒(méi)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，將銀納米線（MW）和光纖（DF）端對(duì)端接觸在一起，模擬兩種情況下的耦合效率：（1）銀納米線上的表面等離激元波導(dǎo)耦合到光纖中；（2）光纖中的波導(dǎo)耦合到銀納米線上的等離激元
銀納米線和硅介質(zhì)波導(dǎo)的半徑分別為164nm和342nm。波長(zhǎng)為633nm。
在軟件中采用二維軸對(duì)稱進(jìn)行模擬。
計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果：
1、銀納米線→光纖的耦合。上圖：文獻(xiàn)中的結(jié)果；下圖：本案例的結(jié)果 ??
2、光纖→銀納米線的耦合。上圖：文獻(xiàn)中的結(jié)果；下圖：本案例的結(jié)果 ??
3、光纖中的模式(k)和銀納米線波導(dǎo)的模式(l)。左圖：文獻(xiàn)中的結(jié)果；右圖：本案例的結(jié)果 ??
再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒(méi)有講解視頻，也不附帶答疑指導(dǎo)。
展開(kāi) 025 – COMSOL案例：周期性結(jié)構(gòu)的吸收率（僅模型文件，40元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：根據(jù)發(fā)表在Scientific Reports上的論文《Strong and highly asymmetrical optical absorption in conformal metal-semiconductor-metal grating system for plasmonic hot-electron photodetection application，作者：Kai Wu等》，用COMSOL重復(fù)了其中的Fig.3(1)、Fig.4(b)、Fig.4(d)、Fig.4(f) ；
基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.3 (5.3.0.223)；
計(jì)算所需的內(nèi)存：4 GB；
涉及的內(nèi)容：全局參數(shù)、組件耦合-積分、變量、自定義材料、端口、周期性條件、自定義網(wǎng)格、對(duì)波長(zhǎng)的掃描 等；
繪制了：上層金屬和下層金屬的吸收率、吸收功率密度分布；
本案例僅包含模型文件，購(gòu)買(mǎi)后不附帶答疑指導(dǎo)。
包含的文件截圖：
詳細(xì)描述：
如上圖所示，由 Au/ZnO/Au 三層材料構(gòu)成的光柵放置在 SiO2 襯底上。圖中 Λ = 600 nm、d1 = 60 nm 、d2 = 4 nm、d3 = 40 nm、w = 400 nm。在波長(zhǎng)為 600 ~ 800 nm 的 TM 光照射下，計(jì)算上下兩層金對(duì)入射光的吸收率。
對(duì)特定區(qū)域計(jì)算吸收率需要在軟件中對(duì)該區(qū)域內(nèi)的吸收功率密度（單位 W/m3）進(jìn)行積分，得到該區(qū)域的吸收功率（單位 W），然后除以入射光功率得到吸收率。
計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果：
1、上層和下層金中的吸收率。
展開(kāi) 010 - COMSOL超表面產(chǎn)生渦旋光（僅包含模型文件，53元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：基于文獻(xiàn)《利用超表面天線陣列產(chǎn)生太赫茲渦旋光束 作者：李瑤等》，用COMSOL重復(fù)了所有內(nèi)容；
計(jì)算所需的內(nèi)存：32 GB；
基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)；
涉及的內(nèi)容：幾何-程序設(shè)計(jì)、在App開(kāi)發(fā)器用模型方法構(gòu)建幾何、端口、周期性條件、參數(shù)化掃描 等；
繪制了：透射光的振幅和相位變化圖、透射光的電場(chǎng)分布、透射渦旋光的電場(chǎng)模和相位分布；
注意：本案例僅包含模型文件，沒(méi)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，該器件是由 L 形金天線構(gòu)成的超表面，超表面上分成 8 個(gè)區(qū)域，對(duì)應(yīng)不同的 h 和 r 尺寸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相位的調(diào)制。超表面的排列周期 P = 1.5 mm，t1 = 300 nm，工作頻率是 0.1 THz。
x方向偏振的高斯光束從下往上入射到超表面，能夠輸出一個(gè)渦旋光。
計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果：
1、對(duì)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)r和h進(jìn)行掃描，得到透射光電場(chǎng)和相位變化情況。左：文獻(xiàn)中的結(jié)果；右：本案例的結(jié)果??
2、對(duì)于文中編號(hào)為A1~A8的八個(gè)尺寸不同的單元構(gòu)成的超表面，利用平面線偏振入射，正交方向透射光的振幅和相位改變。左：文獻(xiàn)中的結(jié)果；右：本案例的結(jié)果??
3、對(duì)于文中的陣列A，透射光電場(chǎng)x分量和y分量的分布情況。左：文獻(xiàn)中的結(jié)果；右：本案例的結(jié)果??
4、對(duì)于文中的陣列B，透射光電場(chǎng)x分量和y分量的分布情況。左：文獻(xiàn)中的結(jié)果；右：本案例的結(jié)果??
5、撲荷l = 1的透射光情況，受制于計(jì)算機(jī)性能，本案例中只截取了6×6的陣列來(lái)模擬，且網(wǎng)格剖分得很粗。
展開(kāi) 
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COMSOL頻域求解的最新內(nèi)容
在工程仿真領(lǐng)域，一個(gè)長(zhǎng)期困擾科研人員的悖論是：模型越精確，計(jì)算越昂貴；計(jì)算越昂貴，交互越遲鈍；交互越遲鈍，設(shè)計(jì)迭代越緩慢。 當(dāng)COMSOL Multiphysics將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）、高斯過(guò)程（GP）和多項(xiàng)式混沌展開(kāi)（PCE）三種代理模型深度集成到平臺(tái)中時(shí)，這一悖論被徹底打破——完整有限元模型（FEM）的"小時(shí)級(jí)求解"被壓縮為代理模型的"毫秒級(jí)響應(yīng)"，而精度損失被控制在工程可接受范圍內(nèi)。
COMSOL壓電懸臂梁仿真，在求解穩(wěn)態(tài)時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤是什么情況
<p>對(duì)于球形納米顆粒被平面光照射后的散射問(wèn)題，前人mie已經(jīng)給出了精確的數(shù)值解析解來(lái)求解散射效率，消光效率，吸收效率，我簡(jiǎn)稱mie散射公式/米氏散射公式。其他形貌（金棒形，金納米星形，正方形等等）不適用mie散射公式。</p><p>在之前第二篇文章的文獻(xiàn)中，作者已經(jīng)給出米氏散射公式如下<img src="https://img.jishulink.com/upload/202304/9c6cb860894a4aafbf373876c4ba6f18
我們都知道， COMSOL Multiphysics 通過(guò)有限元方法求解偏微分方程，因此也可以求解偏導(dǎo)數(shù)。
那么，你知道 COMSOL 也可以計(jì)算積分嗎？
求解有限元問(wèn)題需要對(duì)函數(shù)進(jìn)行積分，COMSOL 不僅可以計(jì)算積分，還可以求解未知積分限的問(wèn)題！
下面讓我來(lái)介紹方法。
對(duì)函數(shù)進(jìn)行積分
考慮一個(gè)求解二次函數(shù)積分的問(wèn)題：
積分可以獲得陰影區(qū)域的面積
COMSOL動(dòng)網(wǎng)格求解流固耦合問(wèn)題
井壁穩(wěn)定，井周應(yīng)力分析
我們?cè)谑褂?COMSOL Multiphysics 設(shè)置瞬態(tài)模型，計(jì)算時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到軟件報(bào)錯(cuò)：“初始條件與載荷和邊界條件不一致”。
在進(jìn)行流體瞬態(tài)流動(dòng)研究時(shí)最容易出現(xiàn)這種問(wèn)題，在任意瞬態(tài)模型中也可能出現(xiàn)同類問(wèn)題。
在計(jì)算開(kāi)始時(shí)，經(jīng)常遇到求解器采用非常小的時(shí)間步長(zhǎng)，或者求解器將報(bào)告類似錯(cuò)誤消息
在之前的文章中，我們向大家介紹了不同種類的電子能量分布函數(shù) (EEDF)以及它們?cè)诘入x子體建模中的重要性。今天，我們將通過(guò) COMSOL 案例庫(kù)中的一個(gè)案例教程，向您演示玻爾茲曼方程，兩項(xiàng)近似接口的使用方法。
編者按：本文 2015 年 4 月 8 日首次發(fā)布。現(xiàn)已經(jīng)更新以反應(yīng) COMSOL Multiphysics? 軟件 6.0 版本中的新功能。
玻爾茲曼方程，兩項(xiàng)近似接口簡(jiǎn)介
在等離子體模型中
037 – COMSOL納米線的光散射（僅模型文件，免費(fèi)）
基本介紹：
主要內(nèi)容：本案例通過(guò)matlab解析和COMSOL模擬分別計(jì)算了半徑100 nm的納米線對(duì)TM光的散射截面，兩者完全吻合；
基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)；
計(jì)算所需的內(nèi)存：4 GB；
涉及的內(nèi)容：自定義方程、組件耦合
