COMSOL耦合實例的案例
ansys流固耦合分析與工程實例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
2、在Workbench中搭建流固耦合流程。
3、流體求解設置
網格劃分:抑制固體,對流場區域的網格進行劃分,并進行邊界命名,包括入口、出口等。
求解設置
動網格區域設置
時間步控制
4、結構求解設置
網格劃分。抑制流體區域網格,對結構網格進行劃分,并重命名。
約束和邊界設置。
5、流固耦合System Coupling設置
耦合求解時間設置。包括時間步,總計算時間等。
定義流固數據傳遞。如：流體向固體傳遞力的數據,固體向流體傳遞位移數據等。
6、仿真結果查看
流體中主要查看流場改變，固體中主要查看位移、應力及應變信息。
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展開 Comsol多體動力學剛柔耦合仿真方法 ￥20
前言：Comsol是優秀的多物理場仿真軟件，用來模擬單個物理場、以及耦合多個物理場。用戶可以在Comsol中任意組合使用物理場模塊，無論模擬哪個工程領域的問題或是哪種特定的物理現象，都可以在同一個軟件界面中，使用相似的操作流程進行分析。Comsol主要有結構力學、聲學、化工、流體、傳熱、電磁模塊等，本次仿真主要采用其中的多體動力學模塊進行剛柔耦合分析。多體動力學模塊是進行多物理場耦合的一個關鍵基礎模塊，用戶可以在此基礎上耦合例如聲學、疲勞、傳熱等模塊。
第一部分：Comsol多體動力學剛柔耦合仿真介紹
在通常情況下，多體動力學仿真中的大部分部件都是剛性的，由此只需要關注剛體的動力學特征，然而，在某些特殊情況下，我們需要觀察其中某個部件的變形、應力、應變情況，所以我們需要選擇性的將剛體和柔性體指派到不同的部件。關于多體動力學的剛柔耦合分析，很多有限元軟件都可以實現，如Hyperworks、Adams、ANSYS等，但是這些有限元軟件在進行模型建模時，有些缺少必要的運動副，有些需要借助別的軟件才可以進行柔性體轉化，使用不夠便利。而Comsol解決了上述軟件的矛盾，可以在自己的界面中獨立完成剛柔耦合分析，對于不重點關注的剛體部分，可以將網格粗糙化，對于重點關注的柔性體部分，可以將網格適當加密。
Comsol基礎的運動副（關節）包括：
棱柱關節、鉸鏈關節、圓柱關節、螺紋關節、平面關節、球關節、槽關節、約化槽關節、萬向接頭、距離關節等。
展開 Comsol-頁巖氣流固耦合數值模擬案例 ￥300
針對頁巖氣流動過程中骨架變形對氣井產能產生的影響，采用Comsol建立了頁巖氣流固耦合數值模擬案例，該模型考慮了頁巖氣黏性流、 Knudsen 擴散、表面擴散和吸附解吸等多重流動機制，采用離散裂縫模型對水力裂縫進行求解，模型可用于分析流固耦合效應對氣井產能的影響規律，以及其他儲層參數和裂縫參數對產能的影響。
壓力場分布
位移場分布
頁巖氣產量變化
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Comsol-深部、干熱巖儲層水力壓裂熱流固-損傷耦合模型 ￥300
模型簡介：
考慮熱流固-損傷耦合效應，本案例建立了水力裂縫擴展模型，假設材料楊氏模量和抗拉強度滿足weibull分布，邊界施加應力條件，可運用于如下場景：
1、干熱巖儲層壓裂，流體介質可選擇水和二氧化碳，實現壓裂過程裂縫動態擴展模擬；
2、干熱巖儲層采熱開發，分析熱流固-損傷耦合效應對采熱的影響；
3、深部頁巖儲層壓裂，實現水和二氧化碳壓裂裂縫擴展模擬；
4、其他熱流固耦合問題。
部分研究結果圖：
初始楊氏模量分布
損傷分布
壓力分布
溫度分布
參考文獻：
[1] Wei Zhang, Tian-kui Guo, Zhan-qing Qu, et al. Research of fracture initiation and propagation in HDR fracturing under thermal stress from meso-damage perspective. Energy, 2019, 178, 508-521
[2] Lin Wu, Zhengmeng Hou, Yachen Xie, et al. Fracture initiation and propagation of supercritical carbon dioxide fracturing in calcite-rich shale: A coupled thermal-hydraulic-mechanical-chemical simulation.
展開 
comsol水力熱耦合冰水相變模型 ￥100
求解器在求解水熱耦合問題中采用瞬態求解器。本貼后面附有參考論文和教程。
在求解應力問題中，采用穩態求解器。通過本案例可以學習掌握凍土水熱力三場耦合模型，詳細案例和文檔說明附后。
COMSOL力磁耦合
仿真教學
Comsol-裂隙多孔介質流固耦合-損傷模型 ￥650
針對裂隙多孔介質流體注入引起天然裂隙的激活，巖石產生新損傷形成水力裂縫，本案例建立了裂隙多孔介質流固耦合-損傷模型，實現如下功能：
（1）采用comsol with matlab建立隨機天然裂隙網絡幾何模型；
（2）針對天然裂隙，建立裂隙模型，考慮其變形過程對裂縫寬度和滲透率的影響，可得到裂隙寬度分布；
（3）考慮損傷演化過程和流固耦合作用，巖石孔隙度和滲透率隨著損傷和應力大小變化；
（4）可用于分析水力裂隙擴展以及壓后滲透率改變等。
部分結果圖：
幾何模型
Mises stress分布
Pressure分布
Damage分布
Fracture width分布
參考文獻：
Qinghua Lei. Modelling fluid injection-induced fracture activation, damage growth, seismicity occurrence and connectivity change in naturally fractured rocks. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 138 (2021) 104598.
展開 ANSYS Workbench單向流固耦合案例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
圖17 顯示導入的流體載荷
圖18 應力計算結果
10總結
單向耦合計算思路很簡單，就是先算流體，然后將流體壓力作為載荷施加到固體上。
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COMSOL電化學耦合案例天花板！
本文來自：COMSOL仿真交流
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comsol電磁場耦合的例子
操作過程中，值得注意的是，comsol在添加載荷條件的時候，其所操作的主要是空間(domain)和面(boundary)，這與其他軟件有所不同，以前學的軟件一般都是對網格進行操作，例如邊界條件一般加載在節點或者單元面上。
而comsol是加載在幾何體或者面上，然后進行網格劃分。
magnetic.part3.rar
magnetic.part1.rar
magnetic.part2.rar
comsol硅通孔電熱耦合模擬
1、 模型簡介：本模型為硅通孔熱電耦合模擬，用到了comsol中的電場和固體傳熱模塊，研究了不同頻率的 周期性方波電壓激勵下硅通孔的溫度隨時間的變化規律，
詳細操作視頻：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10148
2、 幾何模型：
本模型主要有3個部分組成，如下圖所示：
3、 激勵電壓-周期性方波
4、 操作界面展示
5、 結果與分析
溫度隨時間變化
電勢分布：
COMSOL自由與達西流動耦合 ￥39
模擬井中水與地層水的作用
COMSOL激光加工熱流耦合模擬主要步驟介紹
要在COMSOL中進行激光加工熔池的模擬，您可以使用COMSOL Multiphysics軟件，并結合Level Set方法來建模液體/固體相變。以下是一般步驟：
準備模型： 打開COMSOL Multiphysics軟件，創建一個新模型。
選擇物理場： 在模型創建界面中，選擇適當的物理場。對于激光加工熔池的模擬，您可能需要選擇熱傳導、流體流動和相變等物理場。
幾何建模： 創建幾何模型，表示您要模擬的激光加工熔池的幾何形狀。確保包括激光的輸入位置和方向。
網格劃分： 生成適當的網格，確保在激光照射區域和熔池周圍有足夠的網格分辨率。COMSOL提供了自動網格劃分工具。
材料屬性： 定義材料的熱物性、流體性質和相變參數。對于熔融池，您需要考慮液體相和固體相之間的相變參數。
邊界條件： 設置邊界條件，包括激光輸入條件、傳熱表面條件等。確保模型反映實際物理過程。
初始條件： 定義模擬的初始條件，例如開始時的溫度場和流場。
方程和耦合： 編寫和配置適當的方程組，考慮熱傳導、流體流動和相變。確保這些方程相互耦合，以模擬實際的物理過程。
Level Set 方法： 選擇Level Set方法來描述液體/固體相變的界面。您需要配置Level Set方程并設置相應的參數。
求解： 運行模擬并查看結果。通過監視激光加工熔池的溫度、流場和相變等參數，以獲得有關過程的詳細信息。
后處理： 分析和后處理模擬結果，例如查看溫度分布、液體/固體相變的界面等。
展開 基于COMSOL軟件的壓電耦合數值仿真 ￥500
基于COMSOL軟件仿真了結構受到加速度振動下結構的應變響應以及PVDF材料的壓電輸出響應，仿真結果如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202202/630fb8601f8c4dae9c968680267750ad.png" alt="11.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型（圖中藍色為PVDF壓電材料）</strong></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202202/03e4264b9e914540bf34e902257508b2.gif" title="Untitled51.gif" alt="Untitled51.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202202/03e4264b9e914540bf34e902257508b2_cdn.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202202/03e4264b9e914540bf34e902257508b2_cdn.gif?
展開 Comsol開關柜溫度-濕度-流場耦合計算
物理模型
據實體 CAD 設計圖紙，選擇直接在Comsol自帶的建模軟件繪制開關柜三維模型，開關柜內部結構模型如圖 2所示。
模型中各部分結構材料均可在材料庫中直接添加使用。仿真計算還需設置材料密度、恒壓熱容、導熱系數和動力粘度等參數，為了計算結果的準確性，以上參數均從相關資料以現有實驗數據中獲得，如圖3所示。
圖2. 計算模型
圖3. 材料參數設置
3. 物理場邊界條件
溫度場和流體場仿真需要設置相應的邊界條件，其中溫度場需要設置濕空氣、流入邊界溫度、流出邊界、熱源、熱通量以及輻射散熱邊界，流場設置入口和出口邊界，溫度場和流場之間的耦合關系為非等溫流。詳細物理場邊界條件及場路耦合模型設置如圖4所示。
圖4. 物理場邊界條件
網格剖分質量是影響計算過程收斂性和計算結果準確性的關鍵因素，網格剖分質量越高，計算結果的準確性也越高，但過于精細的剖分單元對計算機的要求越苛刻，因此，在仿真計算中對流體邊界進行網格加密，其他部分在保持計算結果準確性的前提下，選擇適當的剖分精度。網格剖分分布如圖5所示。
圖5. 計算模型網格和質量分布圖
4. 結果展示
模型采用穩態分離式求解器進行求解，通過計算得到開關柜溫度、濕度、速度和壓力等結果分布如下所示。
圖6. 溫度分布
圖7. 濕度分布
圖8. 速度場分布
圖9. 流線分布
圖10. 壓力分布
編輯：熱流Es
文案：RICHER
審核：趙佳樂
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如有案例定制、推廣宣傳、培訓業務、項目咨詢和CAE技術人才招聘等合作需求，也可以聯系我們。
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