COMSOL邊界載荷
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
COMSOL邊界載荷的視頻教程
hypermesh optistruct靜力應力分析_2_設置材料屬性和單元屬性 3_設置邊界和載荷
hypermesh optistruct靜力應力分析_2_設置材料屬性和單元屬性 hypermesh optistruct靜力應力分析_3_設置邊界和載荷
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COMSOL邊界載荷的實例教程
Abaqus中施加邊界和載荷時，op參數設置不同必然帶來結果差異，說明如下
a.載荷
Cload施加集中載荷時，op選項默認設為mod，即保留當前載荷（前一分析步定義載荷）并在此基礎上修改已有載荷，或增加新集中載荷（在未定義自由度上）；如op設為new，則所有當前施加在模型上的載荷均被移除（移除時在當前分析步內線性減至零或突降至零，取決于分析步內定義的Amplitude卡片。靜力分析中線性移除，動力分析則即刻移除），并重新定義新載荷。
以如下模型為例，第一個分析步在1號螺栓上施加500N力，第二個分析步在2號螺栓上施加1000N力。在第二個分析步中對1號螺栓外載分別按mod和new選項進行定義。
圖1 載荷模型
分別輸出耦合面參考點的支反力和兩加載點的外載變化歷程。支反力和兩點外載變化曲線如下圖
圖2 支反力
圖3 外載變化
mod設定，1號螺栓外載在step 1中線性增加至指定的500N，在step 2 中保持500N定值；2號螺栓外載在step 1中未定義，在step 2開始線性加載至1000N?？偟闹Х戳υ趕tep 1結束時與1號螺栓外載平衡，step 2結束時與兩個螺栓外載平衡。
New設定，從step 2開始，1號螺栓外載在分析時段內線性減少至零（該點未定義新載荷，默認新值為零）；2號螺栓載荷因盡在step 2定義，兩條曲線完全重合?？偟闹Х戳εc螺栓外載疊加曲線相平衡。
b.邊界
Boundary卡片，op為mod時（默認值），更改已存邊界條件或為之前未被約束自由度添加邊界條件；op為new時，所有當前生效的邊界條件均被移除。僅移除選定邊界條件時，使用new選項并重新指定所有需要保留的邊界條件。如果在standard的盈利/位移分析中移除一個邊界條件，它會被一個與前一分析步終止時該約束自由度處支反力相等的集中力代替。
展開 ABAQUS進行熱傳導分析時，提供以下幾種邊界條件和熱載荷：
1、在某些節點上預設溫度，使用*BOUNDARY，自由度為11的值進行預設溫度定義；
對于預設溫度的定義，可以進行溫度值固定以及隨幅值曲線變化的溫度，其定義方法與一般邊界條件的定義方法類似，CAE界面的定義方法如下圖。
2、在某些節點或者表面或體積內設置生熱率q，使用*CFLUX，*DFLUX，*DSFLUX進行定義；
生熱率的定義可以定義固定值或隨幅值曲線變化的值。分布熱流量通過*DFLUX和*DSFLUX施加，*DFLUX可以施加在面或體上，*DSFLUX只能施加在面上。
CAE界面的定義方法如下圖：
3、在某些節點或表面上的定義薄膜條件，使用*CFILM，*FILM，*SFILM；
熱傳導中，自由表面與緊鄰流體之間的對流是最常見的薄膜條件。*CFILM施加在節點上。*FILM二維情況下施加在單邊上，三維情況下施加在單元面上。*SFILM施加在面上。
4、在某些節點或表面設定敷設條件，使用*CRADIATE，*RADIATE，*SRADIATE；
*CRADIATE施加在節點上，*RADIATE施加在單元上，*SRADIATE施加在面上。定義輻射邊界條件需要定義Stefan-Boltzmann常數和絕對零度。另外輻射通常需要定義輻射率emissivity，該參數是衡量一個表面有多接近理想黑體的指標。
5、自然邊界條件
在任何溫度下沒有給定熱流并且沒有外部熱流的表面，默認條件是通過q=0，及沒有通過表面的熱流：理想絕熱條件。
展開 <p><br></p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/99e5d4e5195145e4aa78c14d71c00def.png" style="display: inline-block;"><img src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/99e5d4e5195145e4aa78c14d71c00def.png"></figure></figure><div contenteditable="false" width="100%"><hr></div><p><br></p><p>熱分析熱載荷和邊界條件</p>
展開 一、前言
粘彈性動力邊界是工程仿真中比較常用，效果也不錯的局部時域人工動力邊界條件，目前已經在ANASYS、ABAQUS和Fssicas等通用有限元軟件中有了較為通用的使用方法，但是在COMSOL這款以多物理場和PDE建模為特色的通用軟件中卻比較少見。因此本帖展示的是本人在COMSOL有限元平臺實現的粘彈性邊界的施加以及地震動輸入的介紹。
本貼采用的驗證算例引用于文獻《黏彈性人工邊界在ABAQUS中的實現及地震動輸入方法的比較研究》-巖土力學與工程學報-馬笙杰等。
下面是建模介紹和模擬結果與文獻結果的對比驗證。
二、模型建立
通過場外垂直入射sv波算例來驗證黏彈性邊界設置和地震動輸入的準確性。在二維無限彈性空間中截取長50m，高50m的有限元區域作為計算區域，設置模型的頂部中點和底部中點作為監測點，如圖1所示，模型材料參數如下：密度為2000kg/m^3,彈性模量：2e8[Pa],泊松比0.25，剪切波速為200m/s，采用四邊形網格單元，網格尺寸為0.5m×0.5m，在模型底部垂直輸入sv波，波形和速度圖像如圖2、3所示。持續時間為0.2s，計算時長為1s，計算時間步為0.001s，瞬態隱式求解，時間進步方法為向后差分。
圖1 二維土體計算模型
圖2 入射波位移時程曲線圖
圖3 入射波速度時程曲線圖
計算結果如圖4、5所示，入射波在經過0.25s之后到達自由表面與反射波疊加，變成入射波位移的2倍，0.4s之后自由地表停止振動（圖中藍色部分為數值震蕩），說明入射波在底部黏彈性邊界處被吸收，沒有二次反射。
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comsol中壓電陶瓷仿真學習-邊界設置篇
本文主要對壓電仿真分享一下自己的理解。以如下官網案例為例，主要對其中的壓電部分進行講解，由于聲學部分對工作內容并沒有指導意義，因此跳過。
官網案例鏈接（預應力螺栓 Tonpilz 型壓電換能器）：https://cn.comsol.com/model/piezoelectric-tonpilz-transducer-with-a-prestressed-bolt-14535
在壓電仿真中一般都會包括固體力學（solid）和靜電(es)。固體力學中主要涉及力學上的約束模型和接觸，選擇所有固體作為計算域。這里的彈簧基礎我的理解是有一定柔性的約束，還有一種是固定約束。如果是靠塑膠殼（或者相對較軟的材料）限位這里我建議用彈簧基礎，這里需要將彈簧類型改為總彈簧常數，Ktot=10000N/m；如果是跟鋼板焊接或者用螺釘擰緊那就采用固定約束。
在螺栓預緊力這個選項上，分預緊力和預緊應力，一般是不同的螺栓對應不同的力，這個在網上也能搜索到，這里使用M4的螺栓，預緊力取3100N。
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一、前言
粘彈性動力邊界是工程仿真中比較常用，效果也不錯的局部時域人工動力邊界條件，目前已經在ANASYS、ABAQUS和Fssicas等通用有限元軟件中有了較為通用的使用方法，但是在COMSOL這款以多物理場和PDE建模為特色的通用軟件中卻比較少見。因此本帖展示的是本人在COMSOL有限元平臺實現的粘彈性邊界的施加以及地震動輸入的介紹。
本貼采用的驗證算例引用于文獻《黏彈性人工邊界在
<p><br></p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/99e5d4e5195145e4aa78c14d71c00def.png" style="display
基于comsol的高壓線纜在風載荷中的振蕩
1m間距的導體，一邊接地，一邊單位電壓1v，邊界元分析兩個導體表面場強。
現在得到的結果邊界與域中的值不一致，空氣域中1和理論解一致，導體表面只有0.5？
如何讓導體表面與空氣域中的結果一致呢？
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comsol中壓電陶瓷仿真學習
導讀：
COMSOL Multiphysics 是一款多物理場仿真軟件，用于分析電磁、流體、傳熱、結構力學、聲學、化工等各個領域的實際問題。軟件平臺中的波動光學模塊專注于分析微米和納米光器件，例如：光纖、光柵、光波導、光子晶體、集成光路、激光器、石墨烯、表面等離激元器件等。光器件的分析過程可以包括光與其他物理場的耦合，包括：半導體物理、結構變形、傳熱、電光、磁光、聲光、幾何光學和波動光學的耦合等
Abaqus中施加邊界和載荷時，op參數設置不同必然帶來結果差異，說明如下
a.載荷
Cload施加集中載荷時，op選項默認設為mod，即保留當前載荷（前一分析步定義載荷）并在此基礎上修改已有載荷，或增加新集中載荷（在未定義自由度上）；如op設為new，則所有當前施加在模型上的載荷均被移除（移除時在當前分析步內線性減至零或突降至零，取決于分析步內定義的Amplitude卡片。靜力分析中線性移除
<p>計算結果</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202010/9150fe93517a46adb4170dd665759fc5.png" alt="mmexport146300ec987f46a175e2841788c25b20.png"></p><p>紅色為本方法結果，黑色為半解析有限元法結果。</p><p>本方法建模速度快，計算精確
Comsol-測試案例3-彌散-定濃度邊界-線性吸附-衰變-多孔介質稀物質運移模塊
熱傳遞的分析目標是研究熱量的傳遞過程。熱傳遞分析以熱變量或與熱相關的變量的形式來計算熱響應，如溫度分布和溫度梯度以及熱通量。
熱傳遞分析包括兩種類型，第一種，非耦合的熱響應，即純熱傳遞分析；第二種耦合的響應（熱-應力分析），分為順序耦合和完全耦合。ABAQUS作為先進的非線性有限元分析軟件，可以用來分析大規模的復雜多組件模型的傳熱問題。純熱傳遞分析在Abaqus/Standard中完成，
