COMSOL穩(wěn)態(tài)求解
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-04-12
COMSOL穩(wěn)態(tài)求解的視頻教程
Fluent電機穩(wěn)態(tài)溫度場求解
本次課程以一款常見的永磁同步電機為例，進行電機的fluent穩(wěn)態(tài)溫升仿真。 從電機三維建模、模型前處理、網(wǎng)格剖分、仿真求解設(shè)置、結(jié)果后處理等方面展開，內(nèi)容囊括了fluent電機穩(wěn)態(tài)溫升仿真的全流程。在各流程操作步驟講解中，會根據(jù)以往經(jīng)驗，將仿真過程中遇到的典型問題詳盡講解。 ppt附件在文檔區(qū)自行下載。 項目咨詢可加QQ1176728535
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COMSOL穩(wěn)態(tài)求解的實例教程
COMSOL壓電懸臂梁仿真，在求解穩(wěn)態(tài)時出現(xiàn)了錯誤是什么情況
一、模型搭建
新建→模型向?qū)Аx擇三維； 選擇物理場：傳熱→固體傳熱，按增加→研究，選擇研究：預(yù)置研究→穩(wěn)態(tài)→完成；
導(dǎo)入相應(yīng)的二維或三維模型，或者直接在 COMSOL 里自建幾何模型；導(dǎo)入：頂部工具欄：導(dǎo)入，選中幾何 1→選擇單位→導(dǎo)入，最后形成聯(lián)合體→全部構(gòu)建；
可在右側(cè)框內(nèi)搜索要添加的材料，然后“增加到選擇”；或者添加空材料，去選擇一個域，然后材料屬性目錄下會出現(xiàn)做該仿真必要的參數(shù)，輸入?yún)?shù)即可；材料分配及屬性如下。
第一種材料：
第二種材料：
第三種材料：
二、施加載荷
點擊初始值 1：溫度默認(rèn)單位 K，可修改為℃； 熱絕緣 1：默認(rèn)選擇所有邊界； 右鍵“固體傳熱”，添加溫度，邊界選擇輸入載荷的區(qū)域；
左側(cè)溫度
右側(cè)溫度
上下兩側(cè)熱絕緣
三、穩(wěn)態(tài)計算
點擊“研究”開始計算，仿真完成后，結(jié)果下面自動出現(xiàn)“溫度”；點擊溫度→體，出現(xiàn)仿真結(jié)果圖；可通過派生值→全局計算，計算自己所需要的值。
四、瞬態(tài)計算
右側(cè)任務(wù)欄：預(yù)置研究→瞬態(tài)； 研究 2 →步驟 1：研究設(shè)定； 時間單位：可設(shè)置為 s；時間：設(shè)置仿真時間范圍及步長；
仿真完成后，結(jié)果下面自動出現(xiàn) “溫度”； 點擊溫度→表面。出現(xiàn)仿真結(jié)果圖?？煽吹綔厣兓?em>穩(wěn)態(tài)保持一致； 派生值，右鍵，“體最大值”，會在仿真圖下方出現(xiàn)“表格 2”，自動將時間和溫度的對應(yīng)變化列出來；
中間區(qū)域隨時間溫升情況
有問題聯(lián)系：
展開 然而，使用matlab求解二維非穩(wěn)態(tài)對流擴散反應(yīng)問題也存在一些局限性：
網(wǎng)格依賴性：求解結(jié)果可能會受到網(wǎng)格劃分的影響，需要進行網(wǎng)格敏感性分析。
數(shù)值穩(wěn)定性：某些情況下，數(shù)值方法可能會導(dǎo)致數(shù)值不穩(wěn)定性，需要特殊處理。
結(jié)論： 本文探討了使用matlab求解二維非穩(wěn)態(tài)對流擴散反應(yīng)問題的方法和步驟，并分析了該方法的優(yōu)勢和局限性。通過使用matlab中的數(shù)值方法和線性代數(shù)求解器，我們可以高效地求解該問題，并通過可視化工具來展示數(shù)值解。然而，我們也需要注意數(shù)值方法的局限性，并進行適當(dāng)?shù)姆治龊吞幚?。在今后的研究中，我們可以進一步改進數(shù)值方法，提高求解精度和計算效率。
展開 問題描述：求解一段通有100A電流的銅導(dǎo)線在穩(wěn)定磁場中的受力情況。磁場由永磁體產(chǎn)生。磁性材料為材料庫中的NdFe35。磁性材料屬性如下定義（X方向磁化）。
模型圖如下。其中紅色框線為求解區(qū)域。
注：磁體外部磁感線設(shè)置方向是從+X面出發(fā)垂直穿過導(dǎo)線進入-X面。即+X面是N極，-X面為S極。
Maxwell前處理
求解樹如下圖：
Boundaries邊界條件：這里邊界條件未指定，系統(tǒng)自動選取默認(rèn)邊界條件加載到物體外邊界。
Excitations激勵：在導(dǎo)線兩個端面加載100A穩(wěn)定電流，兩端面電流大小方向均一致都流向+Y方向（注意斷開導(dǎo)體端面需與求解區(qū)域表面重合，否則無法計算）
Parameters參數(shù)：選中通電導(dǎo)線然后添加Force力參數(shù)。
Mesh operations網(wǎng)格劃分：右擊鼠標(biāo)選擇Assigned>Inside selection>Length based… 其中導(dǎo)線劃分尺寸為0.5mm，磁鐵劃分尺寸3mm。
Analysis分析設(shè)置：這里直接添加分析設(shè)置默認(rèn)即可。
結(jié)果查看：
鼠標(biāo)右擊Result選擇Solution data得到如下結(jié)果窗口。
安培力大小為Fz=0.57657N（+Z方向）
理論驗證：
根據(jù)安培定律F=BIL可知通電導(dǎo)線受力大小為磁感應(yīng)強度B*電流*導(dǎo)體長度。受力方向可根據(jù)左手定則確定。
選中銅導(dǎo)線右擊云圖按鈕Field overlays>Field>B>B_Vector 查看導(dǎo)線處磁場強度H，磁感應(yīng)強度B
導(dǎo)線磁場強度H
導(dǎo)線磁感應(yīng)強度B
上面B、H云圖的中間數(shù)值之比恰好與真空中的磁導(dǎo)率接近。這與物理課本中講的介質(zhì)磁導(dǎo)換算公式B=U*H是相符和的。
展開 提供comsol入門級流固耦合案列，供大家學(xué)習(xí)交流。
參考文獻：
[1]張彬,李衛(wèi)明,封帆,吳兵,曹小亮.基于COMSOL的地下水封油庫圍巖流固耦合特征模擬研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報,2012,20(05):789-795.
模擬結(jié)果：
（1）穩(wěn)態(tài)
孔隙水壓分布云圖
由于圖片數(shù)目限制，穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)下的模擬現(xiàn)象放置于免費附件。
付費內(nèi)容為穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)兩個模擬案例的百度云鏈接，如有問題可以私信。
comsol入門級流固耦合現(xiàn)象文檔.pdf
COMSOL穩(wěn)態(tài)求解的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
COMSOL穩(wěn)態(tài)求解的最新內(nèi)容
在工程仿真領(lǐng)域，一個長期困擾科研人員的悖論是：模型越精確，計算越昂貴；計算越昂貴，交互越遲鈍；交互越遲鈍，設(shè)計迭代越緩慢。 當(dāng)COMSOL Multiphysics將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）、高斯過程（GP）和多項式混沌展開（PCE）三種代理模型深度集成到平臺中時，這一悖論被徹底打破——完整有限元模型（FEM）的"小時級求解"被壓縮為代理模型的"毫秒級響應(yīng)"，而精度損失被控制在工程可接受范圍內(nèi)。
使用well井功能實現(xiàn)流固熱三物理場耦合，研究生產(chǎn)井溫度變化。
使用well功能實現(xiàn)流固熱三場耦合，研究生產(chǎn)井溫度變化
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引言： 在科學(xué)和工程領(lǐng)域中，對流擴散反應(yīng)問題是一個重要的研究領(lǐng)域。它涉及到流體運動、物質(zhì)傳輸和化學(xué)反應(yīng)等多個方面，對于理解和解決實際問題具有重要意義。本文將探討如何使用matlab來求解二維非穩(wěn)態(tài)對流擴散反應(yīng)問題，以及該方法的優(yōu)勢和局限性。
問題描述： 考慮一個二維非穩(wěn)態(tài)對流擴散反應(yīng)問題，其中涉及到流體運動、物質(zhì)傳輸和化學(xué)反應(yīng)。我們需要求解該問題的數(shù)值解，
一、模型搭建
新建→模型向?qū)Аx擇三維； 選擇物理場：傳熱→固體傳熱，按增加→研究，選擇研究：預(yù)置研究→穩(wěn)態(tài)→完成；
導(dǎo)入相應(yīng)的二維或三維模型，或者直接在 COMSOL 里自建幾何模型；導(dǎo)入：頂部工具欄：導(dǎo)入，選中幾何 1→選擇單位→導(dǎo)入，最后形成聯(lián)合體→全部構(gòu)建；
可在右側(cè)框內(nèi)搜索要添加的材料，然后“增加到選擇”；或者添加空材料，去選擇一個域，然后材料屬性目錄下會出現(xiàn)做該仿真必要的參數(shù)
COMSOL壓電懸臂梁仿真，在求解穩(wěn)態(tài)時出現(xiàn)了錯誤是什么情況
<p>對于球形納米顆粒被平面光照射后的散射問題，前人mie已經(jīng)給出了精確的數(shù)值解析解來求解散射效率，消光效率，吸收效率，我簡稱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 也可以計算積分嗎？
求解有限元問題需要對函數(shù)進行積分，COMSOL 不僅可以計算積分，還可以求解未知積分限的問題！
下面讓我來介紹方法。
對函數(shù)進行積分
考慮一個求解二次函數(shù)積分的問題：
積分可以獲得陰影區(qū)域的面積
COMSOL動網(wǎng)格求解流固耦合問題
井壁穩(wěn)定，井周應(yīng)力分析
