COMSOL應力計算
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
COMSOL應力計算的視頻教程
COMSOL溫度-滲流-應力（THM）耦合作用模型及數值模擬
大綱： 1. 內置的質量守恒方程、能量守恒方程，力學平衡方程三場控制方程 2. 基礎操作全流程演示（幾何模型構建，材料屬性設置，各物理場初始條件和邊界條件，網格劃分，研究時間步設置等等） 3. 達西定律裂隙流設定 4. 后處理云圖輸出 案例： 二維注入井-生產井地熱開采模擬 購買后可私信作者留郵箱發送視頻源文件
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ABAQUS計算構件裂紋的應力強度因子
本實例利用ABAQUS計算裂紋開裂時的應力強度因子，為管道構件、三維構件、多應力奇異尖端等類似問題應力強度因子求解提供模擬思路
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COMSOL應力計算的實例教程
本案例考察不同地應力下井壁周圍環向應力與徑向應力分布，同時考慮孔隙水壓對圍巖應力分布影響。comsol后處理中并不能直接得到環向應力與徑向應力，需要通過x、y方向應力轉化得到。具體結果如下，從圖中可以看到不同的水平、垂直地應力大小，會產生不同的應力分布。在井壁周圍，徑向應力最小，環向應力與von Mises屈服應力最大。此案例僅考慮水壓對應力影響，后續還可以考慮溫度、損傷對其影響。
展開 光學計算是替代當前電子計算機的另一種可能形式。在這篇文章中，我們將探討光學計算的概念，并解釋了光學矩陣乘法網絡是如何工作的。我們還討論了如何使用 COMSOL Multiphysics? 軟件及其附加產品——波動光學模塊對光學計算設備進行建模。結合這些產品的使用，展示了在模擬大型光學系統時應用波束包絡法的優勢。
光學計算簡介
摩爾定律
在過去的幾十年里，計算機的能力一直呈指數級增長。這種增長遵循摩爾定律，即集成電路中的晶體管數量每兩年翻一番，而計算機的成本將降低。這使得我們今天享有的大部分現代技術成為可能。例如，主流計算機芯片完全基于晶體管等電子元件，每塊芯片的晶體管數量幾乎每兩年就會翻一番。為了跟上這種增長，并在可控的功率效率下提高計算機芯片的性能，芯片上的電子元件(包括晶體管)的小型化既關鍵又不可避免。盡管工程師們在這方面做了出色的工作，將晶體管從厘米尺度縮小到納米尺度，但重要的是要認識到，最終基本的限制將阻礙這類設備的發展。例如，當一個電子元件的尺寸接近原子水平時，量子效應將導致其功能不穩定。科學和工程界長期以來一直在考慮電子計算機的替代形式。最近引起廣泛關注的一種替代是光學計算——指用光(光子)而不是電流(電子)進行計算。
雖然光學計算是一項新興技術，但光學在信息技術中的應用已經有相當長的一段時間了，特別是利用光進行信息傳輸。損耗極低的光纖可以以光速長距離傳輸信息。光纖網絡設備常用于數據中心甚至普通家庭。然而，在商業化方面，利用光進行計算仍處于起步階段。
光學中的數學計算
眾所周知，某些光學過程對應于數學計算。例如，考慮光的衍射。當光通過衍射介質時，本質上是在進行傅里葉變換積分。然而，光學系統是否可以像我們今天擁有的計算機一樣進行通用數學計算，可能還不是很清楚。目前，光學計算有許多不同的形式。
展開 在 COMSOL Multiphysics 中，可以通過選擇二維空間維度并選擇固體力學 接口，建立二維平面應力模型。
在 COMSOL Multiphysics 中計算殘余應力
在這里，我們將展示如何在二維中使用固體力學接口來計算梁截面的殘余應力。
使用固體力學接口的二維梁模型的屏幕截圖。
根據上面的截圖可知，我們定義了一些變量來評估上一節中計算出來的理論殘余應力。這些值將被用于比較計算結果和理論結果。
施加的彎矩是逐漸增加的。添加一個塑性節點可以考慮到可能通過梁厚度發生的單軸塑性行為。一旦
達到臨界值
，塑性流動就開始。任何已經達到這個值的纖維在加載過程中都將保持恒定的應力狀態。
在下圖中，你可以看到沿橫截面 Y 軸 的應力分布。對于深度為
的塑性區，施加的彎矩已由
方程（4）
計算出來。根據藍色曲線，COMSOL Multiphysics 的模擬結果與該值完全吻合。紅色曲線表示一個加載-卸載周期后的殘余應力。值得注意的是，計算的殘余應力也可以由完全彈塑性曲線（藍色）中減去彈性曲線（綠色）得到。
彈性加載、卸載和彈塑性加載后的應力值。
將
方程（7）
和
方程（9）
定義為變量，并與 COMSOL Multiphysics 中計算的解進行比較。如前面的截圖所示，你可以使用 if() 算子創建一個 “開關”，這樣代表解析殘余應力的兩個表達式就會出現在一個表達式中。下圖顯示了兩次加載-卸載循環后解析的和計算的殘余應力。
解析的與計算的殘余應力。
使用 COMSOL Multiphysics，能夠對特定材料的滯后周期進行建模。如下圖所示，在完全塑性行為的情況下，第二次載荷循環已經施加了一個穩定的應力-應變響應，代表每個連續的載荷循環。
展開 附帶的您會在局部方向上得到應力和應變結果。
在 COMSOL Multiphysics 中，存在三種類型的應力張量：柯西、第一類皮奧拉-基爾霍夫，第二類皮奧拉-基爾霍夫。要了解有關此主題的更多信息，請查看之前的文章：為什么會有這些壓力和應變？以及 COMSOL 官網上關于應力和運動方程的多物理場百科網頁。如果您計劃研究應力張量的單個分量，區別可能很重要，但對于幾何線性分析，應力張量都是相同的。
結語
COMSOL Multiphysics 為精細調整結果的評估和展示提供了多種選項。為了充分利用仿真，熟悉這些選項很重要，什么是最佳選擇取決于您正在研究的內容和分析的目的。
還有一種我們沒有討論的情況是，如何處理出現在拐角處或其他奇點處的高應力。文章“有限元模型中的奇點：如何處理模型中的紅點” 中討論了奇點的影響。后續我們可能會重新討論這個具有重大實際意義的話題。
本文來自：COMSOL
展開 comsol計算電磁閥動態響應 ￥150
案例計算了二維圓周軸對稱電磁閥瞬態響應及溫度場變化，使用動網格，磁場，ge模塊實現，其中對于不規則極靴和銜鐵接觸區域的動網格處理是模型的亮點。實現的模型類似于Maxwell中電磁閥動態響應分析。
電磁力和位移變化
線圈電壓與電流關系
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準靜態模擬方案：利用動態松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩定求解準靜態單軸壓縮過程。
多級散射是量化分析共振模式的一個常用手段，通過計算不同偶極子散射的能量可以很好地研究微納結構的輻射特性，例如Anapole由于ED和TD模式干涉相消表現為非輻射模式，TD環偶極子通常表現出高Q特性等等。通過復現一篇題為“Symmetric metasurface with dual band polarization-independent high-Q resonances governed by
大佬們有人知道怎么顯示軸向的應力分布嗎，comsol上結構力學表達式太多，不知道選哪一個
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從經典的電磁理論角度出發，當光在介質界面處發生全反射時，依據菲涅耳公式可以對光的反射和折射行為進行初步的描述。然而，古斯 - 漢森位移揭示了光在這種看似簡單的反射過程中
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COMSOL Multiphysics 支持加速計算。本指南提供了安裝和配置使用此功能所需的軟件的快速設置說明。?
在 COMSOL Multiphysics 中，GPU 加速可以顯著提高使用間斷伽遼金 （dG） 方法的瞬態仿真的性能，例如使用壓力聲學，時域顯式 接口的仿真，以及用于訓練深度神經網絡 （DNN） 代理模型的性能。此功能適用于 Windows 和 Linux作系統，需要兼容的 NVIDIA
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
模擬單井注水后地層的溫度變化
第一章 引言
工程分析中材料中的裂紋會對結構可靠性帶來很大地影響.歷史上有很多航空航天事故、建筑事故都是由于裂紋引起的斷裂導致結構失效，為了檢驗結構是否能夠一般用于判斷裂紋是否延伸地重要判據就是應力強度因子K ( Stress Intensity Factor,SIF).在具體地工程分析中,評估含裂紋結構穩定性,只需要計算含裂紋結構在要求地工況下地裂紋尖端應力強度因子
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有限元計算過程中積分點應力如何外插至節點處？【公式推導篇】
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本次分享的是：有限元計算過程中，單元積分點應力如何外推至節點
