COMSOL電場(chǎng)模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
COMSOL電場(chǎng)模擬的視頻教程
COMSOL電場(chǎng)模擬的實(shí)例教程
三、模擬結(jié)果
在進(jìn)氣煙道及分布板前端添加導(dǎo)流后，經(jīng)模擬，本電除塵器內(nèi)煙氣流動(dòng)狀態(tài)如下所示：
基于comsol的復(fù)合纖維電場(chǎng)強(qiáng)度
在聚合物微納米結(jié)構(gòu)制造方法中，空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形技術(shù)由于在材料普適性、結(jié)構(gòu)均勻性等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，獲得了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。“空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形”工藝采用結(jié)構(gòu)化導(dǎo)電模板與涂覆有聚合物薄膜的導(dǎo)電襯底作為對(duì)電極，形成誘導(dǎo)模板/空氣/聚合物/導(dǎo)電襯底的多層結(jié)構(gòu)。電極對(duì)之間施加電壓后，因模板結(jié)構(gòu)的調(diào)制，在空氣-聚合物界面處形成隨空間位置變化的電場(chǎng)。這種“空間調(diào)制電場(chǎng)”產(chǎn)生的 Maxwell 應(yīng)力張量驅(qū)動(dòng)聚合物朝向誘導(dǎo)模板運(yùn)動(dòng)，形成具有一定形貌或尺寸的聚合物微納米結(jié)構(gòu)。
數(shù)值模擬：針對(duì)目前線性穩(wěn)定分析方法在空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形方面的不適用性，本章兼顧微納米尺度效應(yīng)，建立了基于電流體動(dòng)力學(xué)的兩相流動(dòng)力學(xué)模型，并從力學(xué)分析角度出發(fā)研究了聚合物在空間調(diào)制電場(chǎng)作用下的流動(dòng)成形機(jī)理，探討了成形過(guò)程中電場(chǎng)與聚合物流場(chǎng)間的耦合關(guān)系，深入理解空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形的本質(zhì)原因。
兩相流動(dòng)力學(xué)模型 ：由于聚合物復(fù)形過(guò)程中誘導(dǎo)模板與導(dǎo)電襯底的固定性，聚合物誘導(dǎo)流變過(guò)程的動(dòng)態(tài)演變可歸結(jié)于外加電場(chǎng)作用下聚合物氣液界面的動(dòng)態(tài)追蹤，在此，采用兩相流模型描述氣液界面形貌的演變狀態(tài)。在描述空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變行為中，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題為：（1）電場(chǎng)與流場(chǎng)的耦合，即電場(chǎng)如何對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生作用力，流場(chǎng)如何影響電場(chǎng)分布；（2）準(zhǔn)確的追蹤氣液界面，即如何展現(xiàn)電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形的動(dòng)態(tài)過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，兩相流模型包括以下三個(gè)方面：（1）電場(chǎng)，即 Maxwell 方程，描述外加電壓下聚合物與空氣內(nèi)部的空間調(diào)制電場(chǎng)分布；（2）流場(chǎng)，即 Navier-Stokes方程，描述流體（包含空氣與聚合物）的流變狀態(tài)；（3）相場(chǎng)，即 Cahn-Hilliard 方程，描述流體狀態(tài)屬性以及氣液界面的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
展開(kāi) 1m間距的導(dǎo)體，一邊接地，一邊單位電壓1v，邊界元分析兩個(gè)導(dǎo)體表面場(chǎng)強(qiáng)。
現(xiàn)在得到的結(jié)果邊界與域中的值不一致，空氣域中1和理論解一致，導(dǎo)體表面只有0.5？
如何讓導(dǎo)體表面與空氣域中的結(jié)果一致呢？
在聚合物微納米結(jié)構(gòu)制造方法中，空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形技術(shù)由于在材料普適性、結(jié)構(gòu)均勻性等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，獲得了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。“空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形”工藝采用結(jié)構(gòu)化導(dǎo)電模板與涂覆有聚合物薄膜的導(dǎo)電襯底作為對(duì)電極，形成誘導(dǎo)模板/空氣/聚合物/導(dǎo)電襯底的多層結(jié)構(gòu)。電極對(duì)之間施加電壓后，因模板結(jié)構(gòu)的調(diào)制，在空氣-聚合物界面處形成隨空間位置變化的電場(chǎng)。這種“空間調(diào)制電場(chǎng)”產(chǎn)生的 Maxwell 應(yīng)力張量驅(qū)動(dòng)聚合物朝向誘導(dǎo)模板運(yùn)動(dòng)，形成具有一定形貌或尺寸的聚合物微納米結(jié)構(gòu)。
數(shù)值模擬：針對(duì)目前線性穩(wěn)定分析方法在空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形方面的不適用性，本章兼顧微納米尺度效應(yīng)，建立了基于電流體動(dòng)力學(xué)的兩相流動(dòng)力學(xué)模型，并從力學(xué)分析角度出發(fā)研究了聚合物在空間調(diào)制電場(chǎng)作用下的流動(dòng)成形機(jī)理，探討了成形過(guò)程中電場(chǎng)與聚合物流場(chǎng)間的耦合關(guān)系，深入理解空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形的本質(zhì)原因。
兩相流動(dòng)力學(xué)模型 ：由于聚合物復(fù)形過(guò)程中誘導(dǎo)模板與導(dǎo)電襯底的固定性，聚合物誘導(dǎo)流變過(guò)程的動(dòng)態(tài)演變可歸結(jié)于外加電場(chǎng)作用下聚合物氣液界面的動(dòng)態(tài)追蹤，在此，采用兩相流模型描述氣液界面形貌的演變狀態(tài)。在描述空間調(diào)制電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變行為中，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題為：（1）電場(chǎng)與流場(chǎng)的耦合，即電場(chǎng)如何對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生作用力，流場(chǎng)如何影響電場(chǎng)分布；（2）準(zhǔn)確的追蹤氣液界面，即如何展現(xiàn)電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形的動(dòng)態(tài)過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，兩相流模型包括以下三個(gè)方面：（1）電場(chǎng)，即 Maxwell 方程，描述外加電壓下聚合物與空氣內(nèi)部的空間調(diào)制電場(chǎng)分布；（2）流場(chǎng)，即 Navier-Stokes方程，描述流體（包含空氣與聚合物）的流變狀態(tài)；（3）相場(chǎng)，即 Cahn-Hilliard 方程，描述流體狀態(tài)屬性以及氣液界面的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
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COMSOL電場(chǎng)模擬的最新內(nèi)容
基于comsol漸變光纖的模擬2個(gè)月前
朋友們，好久不見(jiàn)啦。今天我給大家介紹一種利用comsol進(jìn)行可編輯優(yōu)化設(shè)置的漸變光纖模擬。具體如下：
首先，構(gòu)建出四層芯包結(jié)構(gòu)，為溝道形漸變光纖，其中最中間的纖芯為漸變芯。第二圈為溝道包層。依此類推對(duì)每個(gè)光纖區(qū)域的材料參數(shù)進(jìn)行配置。如下：
其次，我們需要考慮插入漸變函數(shù)，因此需要再定義中引入?yún)⒆兞浚?需要注意的是，該函數(shù)為關(guān)于半徑
COMSOL模擬巖石破裂7個(gè)月前
在COMSOL中采用連續(xù)損傷力學(xué)方法實(shí)現(xiàn)巖石破裂系列案例介紹
采用COMSOL with matlab功能模擬巖石破裂，使用張拉剪切破壞準(zhǔn)則和威布爾非均質(zhì)材料屬性分布。可實(shí)現(xiàn)的功能如下：
1、完整巖石單軸，三軸破裂
2、預(yù)制裂隙巖石單軸，三軸破壞
3、流固耦合，熱流固耦合實(shí)現(xiàn)巖石的水力壓裂，超臨界CO2壓裂破壞
4、采用零厚度DFN方法，實(shí)現(xiàn)含復(fù)雜天然裂隙巖石中注水壓裂模擬
5、結(jié)合自己方向再開(kāi)發(fā)
關(guān)鍵詞：GROMACS；電場(chǎng)；水球; 分子動(dòng)力學(xué)；packmol
在材料科學(xué)、電氣工程以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，水球行為在外加電場(chǎng)下的變化具有重要意義。電場(chǎng)對(duì)水分子的影響不僅關(guān)系到液體的表面張力，還與電介質(zhì)的性能、微流控技術(shù)的應(yīng)用及生物細(xì)胞的電場(chǎng)響應(yīng)等問(wèn)題密切相關(guān)。因此，通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬研究電場(chǎng)下水球行為成為一種有效且精確的手段。而GROMACS作為一種高效的開(kāi)源MD模擬軟件，在模擬液體在外場(chǎng)影響下的行為方面具有強(qiáng)大的技術(shù)支持
COMSOL多邊形骨料堆積混凝土水化熱傳熱模擬11個(gè)月前
混凝土水化熱溫降研究對(duì)保障結(jié)構(gòu)安全與耐久性至關(guān)重要，溫升后溫差易引發(fā)溫度應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立多邊形骨料堆積混凝土細(xì)觀模型，并對(duì)水化熱產(chǎn)生后的傳熱及溫度變化進(jìn)行仿真模擬。
骨料堆積混凝土細(xì)觀模型采用CAD多邊形密堆積2D插件建立，插件內(nèi)置動(dòng)力學(xué)算法，可模擬多邊形骨料顆粒在重力作用下的堆積模型。
三維梯度多孔結(jié)構(gòu)（FGM）是一種孔隙率、孔徑等參數(shù)在三維空間內(nèi)呈梯度分布的多孔材料。梯度孔隙結(jié)構(gòu)的研究可優(yōu)化傳熱傳質(zhì)效率，調(diào)控流動(dòng)路徑，提升能源存儲(chǔ)與材料性能，為復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵理論支持。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立三維球體梯度孔隙結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行滲流仿真模擬。
梯度多孔介質(zhì)FGM模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型在AutoCAD
基于粗糙度表面的裂隙流研究對(duì)于理解地下水的流動(dòng)、污染物傳輸以及與之相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害（如滑坡）等方面具有重要意義。本研究通過(guò)蒙特卡洛方法生成隨機(jī)表面形貌，并利用COMSOL Multiphysics對(duì)隨機(jī)參數(shù)化表面的微尺度流體流動(dòng)進(jìn)行模擬。
參數(shù)化表面模型采用CAD隨機(jī)粗糙度表面插件建立，插件可設(shè)置不同的表面起伏形態(tài)，以匹配相應(yīng)的地形或研究不同表面參數(shù)下的流動(dòng)特性
本次模擬對(duì)象為電除塵器改造項(xiàng)目，本除塵器共三電場(chǎng)，進(jìn)口為下部進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，但不同于以往常規(guī)漸擴(kuò)型下進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，而是豎直向上的進(jìn)氣煙道直插于水平進(jìn)氣口的下底板上，該結(jié)構(gòu)相對(duì)于以往常規(guī)漸擴(kuò)型下進(jìn)氣結(jié)構(gòu)對(duì)氣流的擴(kuò)散性更差，如果進(jìn)氣口內(nèi)不增加任何導(dǎo)流措施時(shí)，該電除塵器電場(chǎng)前斷面的氣流均布性很難達(dá)到要求，針對(duì)目前電除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過(guò)三維軟件及CFD流體仿真技術(shù)對(duì)本電除塵器進(jìn)行建模并計(jì)算除塵器內(nèi)部的煙氣流場(chǎng)分布狀態(tài)
多孔結(jié)構(gòu)傳熱模擬涉及對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)部復(fù)雜的熱量傳遞過(guò)程進(jìn)行建模和分析，這類模擬對(duì)于優(yōu)化材料設(shè)計(jì)、提高能源效率以及解決環(huán)境問(wèn)題等方面具有重要意義。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立全連通多孔結(jié)構(gòu)幾何模型，并將孔隙及基體劃分兩相材料，進(jìn)行多孔結(jié)構(gòu)的傳熱仿真模擬。
多孔結(jié)構(gòu)幾何模型采用AbyssFish單連通周期邊界多孔結(jié)構(gòu)2D軟件隨機(jī)生成png格式的圖片
1980 年，Bell Communication Research 的 Eli Yablonovitch 提出了一個(gè)思考：如何減少特定頻率范圍內(nèi)半導(dǎo)體激光器的損耗？他在透明介質(zhì)中切割出周期性圓孔，并觀察到一定頻率范圍內(nèi)的光發(fā)生了損耗，無(wú)法穿透。Yablonovitch 發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)與具有傳導(dǎo)和價(jià)帶的半導(dǎo)體類似，并將它們命名為光子晶體（與普林斯頓大學(xué)的 Sajeev John 合作）。光子晶體即光子禁帶材料
研究背景：
具有深亞波長(zhǎng)厚度（5cm）的吸收器對(duì)低頻聲音（<500Hz）的衰減在噪聲控制工程中引起了極大的興趣。然而，由于低頻聲音的強(qiáng)穿透性和普通材料的弱固有分散性，這是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。傳統(tǒng)的吸聲材料，如多孔材料，已被證明對(duì)高頻吸聲（>1000Hz）有效，但如果厚度有限，在低頻時(shí)會(huì)有缺點(diǎn)。近年來(lái)，聲學(xué)超材料的概念為低頻吸聲器的設(shè)計(jì)提供了新的思路。許多亞波長(zhǎng)吸聲材料或設(shè)備是基于諧振結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)的
