COMSOL設置電流的案例
Comsol小技巧| 8-在Comsol中如何設置電流隨時間變化的分段函數？
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在 Comsol中，如何設置電流隨時間變化的分段函數？
可以采用邏輯表達式的方法，將電流寫成類似 I=I1*(t>=0 & t<=600)+I2*(t>600 & t<1200)+I3*(t>=1200 & t<=1800)的形式，I1、I2 和 I3分別表示 3 個階段下輸入的電流值。
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在Comsol中如何自定義函數？
在設置函數（functions）時，要指定自變量和因變量。function name（函數名）就是因變量名。在函數列表中設定離散數據時，x 表示的是自變量數據，f(x)是對應的因變量數據。其中 x 不指坐標分量，而是用戶要設置的函數的自變量。例如，如果要設置 E_rod 是 H 的函數，就把 function name 設置為 E_rod，在函數列表的 x 列中輸入 H 的數據，在 f(x)列中輸入 E_rod 的數據。
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Comsol中的變量 s 有何含義？
變量 s 是一個表示弧長的參數化幾何變量，該值是一個相對值，即考察的弧長與總弧長之間的比值。s 的定義與時間無關，僅僅與空間有關，即一個曲線(或直線)從起點開始為 0，到終點為 1，s 就表示測定點距起點的距離與整個弧長之間的相對比值，因此其范圍是[0,1]。詳細說明可參考用戶手冊中幾何變量這章的參數化變量部分。
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編輯 | 電子F430
文案 | 小蘇
審核 | 趙佳樂
展開 干貨 | PCB板上可以走100A的電流嗎？大電流路徑設置技巧
那么如果我要走100 A的電流，我可以選擇4 OZ的銅厚，走線寬度設置為15 mm，雙面走線，并且增加散熱裝置，降低PCB的溫升，提高穩定性。
方法二：接線柱
除了在PCB上走線之外，還可以采用接線柱的方式走線。
在PCB上或產品外殼上固定幾個能夠耐受100 A的接線柱如：表貼螺母、PCB接線端子、銅柱等。然后采用銅鼻子等接線端子將能承受100 A的導線接到接線柱上。這樣大電流就可以通過導線來走。
方法三：定做銅排
甚至，還可以定做銅排。使用銅排來走大電流是工業上常見的做法，例如變壓器，服務器機柜等應用都是用銅排來走大電流。
附銅排載流能力表：
方法四：特殊工藝
另外還有一些比較特殊的PCB工藝，國內不一定能找得到加工的廠家。英飛凌就有一種PCB，采用3 層銅層設計，頂層和底層是信號布線層，中間層是厚度為1.5 mm的銅層，專門用于布置電源，這種PCB可以輕易做到小體積過流100 A以上。
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展開 COMSOL多孔顆粒夾雜結構電流計算
在鋰離子電池研究中，利用COMSOL進行多孔顆粒夾雜電流計算模擬多孔顆粒中的電流分布情況，可以深入了解材料內部的電傳輸機制。這對于設計高性能電池、超級電容器等能量存儲設備至關重要。本案例中建立球形多孔結構（或顆粒夾雜）模型，并通過COMSOL研究在包含非導電顆粒夾雜的電解質中電流分布情況。
多孔/顆粒夾雜結構采用CAD球體密堆積3D插件 V2.0生成，插件建立的球體顆粒堆積模型可更好的模擬實際工程中絕緣顆粒在重力作用下在電解質中的分布情況，使得仿真結果更為準確。
在AutoCAD內將模型導出為sat格式后即可導入到COMSOL軟件內。模型向導中選擇三維鋰離子電池模塊瞬態研究。
對模型設置材料并劃分網格，并對模型左右兩側設置電位差。
進行研究計算并查看在絕緣顆粒夾雜電解質溶液中的電流模擬結果。
展開 使用 COMSOL 軟件模擬分析鉛酸蓄電池設計中的電流分布
一次電流分布 接口定義了兩個因變量：
電解質電勢，此例將與電池板柵平行的外部邊界上的電解質電勢設為零
電極電勢，此例通過使用內部電極表面 節點找到電極電勢，借此設置一次電流條件
評估電池中的電勢和電流分布
分析結果顯示了在特定設計和操作條件下，鉛酸蓄電池的電勢和電流密度。我們繪制了電解質與多孔電極中的電勢，圖片表明，電池中最靠近極耳的區域的電位降最大。板柵與極耳的電勢結果圖顯示了極耳周圍的區域與較遠的角落之間的電勢差（0.15 V）。
電解質和多孔電極（左）以及板柵和極耳（右）中的電勢。
結果還顯示了電流密度分布。在這款設計中，電池中最活躍區域（最靠近極耳）的電流密度是電池對角的兩倍。
鉛酸蓄電池模型中的電流密度分布。
這些仿真結果與提高電池性能有什么關系呢？電勢和電流密度分布的數值表明，增加極耳周圍區域中的板柵框架厚度后，電流分布會更加平衡，進而促進電池其余部分的電流分布變得更均勻。實現均勻電流分布有利于改善鉛酸蓄電池的性能和可靠性。
來源：COMSOL
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基于comsol的電流體動力噴印泰勒錐仿真分析-靜電紡絲 ￥1560
對靜電紡絲過程的深入研究涉及到靜電學、電流體力學、<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%B5%81%E5%8F%98%E5%AD%A6" rel="noopener noreferrer" target="_blank">流變學</a>、空氣動力學等領域。20世紀30年代到80年代期間，靜電紡絲技術發展較為緩慢，科研人員大多集中在靜電紡絲裝置的研究上，發布了一系列的專利，但是尚未引起廣泛的關注。進入90年代，Reneker研究小組對靜電紡絲工藝和應用展開了深入和廣泛的研究。特別是近年來，隨著納米技術的發展，靜電紡絲技術獲得了快速發展，世界各國的科研界和工業界都對此技術表現出了極大的興趣。此段時期，靜電紡絲技術的發展大致經歷了四個階段：第一階段主要研究不同聚合物的可紡性和紡絲過程中工藝參數對纖維直徑及性能的影響以及工藝參數的優化等；第二階段主要研究靜電紡納米纖維成分的多樣化及結構的精細調控；第三個階段主要研究靜電紡纖維在能源、環境、生物醫學、光電等領域的應用；第四階段主要研究靜電紡纖維的批量化制造問題。上述四個階段相互交融，并沒有明顯的界線。</p><p> 電流體動力噴墨打印的原理是利用電場力將帶電液滴拉到基板上去，當在打印液體溶液時，首先會在針尖口處形成一個半月面，施加電壓后，當液體表面張力與施加的電場力處于平衡狀態時，便會形成泰勒錐。當繼續施加電壓突破臨界值時，泰勒錐前端會發生斷裂，從而射出液滴。</p><p>泰勒錐的形成主要分為兩個階段，儲能階段和噴射階段。</p><p>儲能階段是影響周期長短的主要因素。當液滴處于儲能階段時，泰勒錐前端會不停的上下擺動，當電場力與表面張力平衡打破時就會進入噴射階段。
展開 COMSOL 軟件技術指南：如何設置優質的 CFD 網格
COMSOL Multiphysics 采用一種方法，即在對體進行網格剖分后，將邊界層網格推入域中。域中的單元需要為邊界層單元留出空間，邊界層單元可以在面內移動，也可以沿著邊移動，但不能脫離面或遠離邊。如果不允許單元移動，則試圖進入該域的單元和邊界層單元都可能被壓扁。
下面的屏幕截圖顯示了在 Ahmed 類車體后面添加的一個域，它用于控制尾流中的網格大小。該域不會一直延伸到底部，因此如果不允許移動，在風洞地板上引入的邊界層網格會在地板與外加域的底部之間被壓扁。COMSOL? 軟件的特點是網格控制實體，如汽車后面的網格控制域所示。
當網格控制域完全嵌入到網格中時，它會消失，并在需要移動時（例如創建邊界層網格時）釋放之前限制在其邊界內的單元。在這種情況下，網格控制實體下方地板上的邊界層網格能夠移動網格控制面上及其上方的單元，以避免擠壓單元。
Ahmed 類車體模型，在簡化的汽車結構后面有一個網格控制域。
當實體被移除時，網格控制實體可以局部平滑網格，因此與將實體留在模型中（即使沒有邊界層網格）相比，它們通常在局部產生質量更好的網格。
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展開 comsol脈沖激光設置：教程+模型 ￥15
現在越來越多的同學在用COMSOL做激光加工的模擬仿真，比如：激光打孔，激光切割，激光清洗，激光熔覆等等。連續激光很多同學都會設置，但是很多的模型都需要脈沖激光來加工材料，在設置脈沖激光的時候很多同學犯了難，不知如何下手。
這里我用的是一個脈沖12ms，重復頻率50Hz的脈沖激光。
主要思路就是：
1.激光參數設置，2.設置方波函數，3.設置解析函數，4.設置脈沖激光熱源，5.建立幾何，6模型邊界條件，7.網格劃分和研究步驟設置 8.計算結果
最重要的就是周期脈沖函數設置，一般思路就是先利用comsol里面的矩形波函數，設置出單個脈沖周期；接著在解析函數里面調用矩形波函數，進行周期性拓展。然后利用 脈沖激光=激光高斯熱源×脈沖周期函數。
以下就是計算出來的結果：
展開 在 COMSOL Multiphysics 中設置 GPU 加速計算
請注意，這將使 Windows 上的 COMSOL Multiphysics 安裝增加 1.3 GB，在 Linux 上的安裝增加 1.8 GB。??
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第 2 步：選項頁面
Options （選項） 頁面的 CUDA 部分包含一個 CUDA Directory 字段，用于 CUDA Toolkit 安裝路徑。在大多數情況下，在啟動 COMSOL Multiphysics 安裝程序之前安裝 CUDA 工具包會設置環境變量，讓安裝程序自動檢測此路徑。如果未自動檢測到正確的 CUDA Toolkit 目錄，則可以在安裝程序中設置路徑，或者在安裝完成后在 Preferences （首選項） 窗口設置中更改路徑。?
COMSOL Multiphysics 6.3 安裝程序的屏幕截圖，其中包含選項頁面打開，并在 CUDA Directory 字段中顯示默認 CUDA Toolkit 安裝路徑。
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安裝并配置 COMSOL Multiphysics 和 CUDA 工具包后，您可以通過啟動 COMSOL Multiphysics 并打開首選項窗口來驗證您的安裝。通過轉到 File 菜單并選擇 Preferences 來執行此作。從那里，您可以導航到 Computing 部分，然后單擊 GPU Acceleration 頁面。最后，單擊 Verify CUDA 安裝 按鈕。
展開 基于comsol的階梯脈沖增長函數的設置 ￥800
image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/201908/2df50d30c2e548d28ee9b9f8162952ca.png">
</div><p> </p><p>本模型用comsol的內置函數，來搭建這樣的函數，有點樂高積木的意思 。</p><p>1、構建一個方波函數</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/ccbb478baf114e8ab8d8ab0d7d1a2345.png">2、利用方波函數，配合四舍五入的round函數構建一個每5一個臺階的增長函數。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/3759292af2294499ada872f7a3d933d6.png"></p><p>3、之后將上述的增長函數 以15一個周期截斷，并周期循環。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/425cc405e2b8400db36395a050918757.png"></p><p>4、在這個周期函數中，額外加一項每15一個周期，逐步逐步上臺階，是周期函數的重心逐漸上移。</p><p>這個增長臺階的函數一樣是采用第二點 的函數做一些變形，將幅值和周期修改為需要的即可。
展開 comsol中壓電陶瓷仿真學習-邊界設置篇
然后添加接地和終端，終端設置電壓，邊界面選擇交錯即可，如下所示，但實際情況是會在中間加五個很薄的銅片接電，如果這樣導入進來，我計算了一個case發現并沒有起到壓電效應，因此需要將銅片去除，并在外部將四個壓電陶瓷合為一體，在comsol軟件中進行分割域，這樣就形成共享面了，會解決該問題。
固體力學（solid）和靜電(es)設置完成壓電仿真分析也就可以開始了，以上是我學習的一些小小總結和心得，如果哪里有不對的地方可以幫我指出來，謝謝了。(更多學習資料關注公眾號：CAE備忘錄)
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提供COMSOL地下水流動模塊設置靜水壓力為初始地層壓力的算例，具體案例在帖子后面。
