COMSOL超聲固體
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
COMSOL超聲固體的視頻教程
Comsol激光激發(fā)超聲裂紋詳解
學(xué)習(xí)本次視頻，可以幫助大家快速掌握激光熱彈效應(yīng)的設(shè)置 。 后續(xù)還有陸續(xù)分享更多案例的視頻，請大家有興趣的可以關(guān)注我哦。
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comsol超聲無損探測入門教程視頻
角鋼梁超聲裝置用于固態(tài)物（如金屬管）的無損檢測，對于檢測焊接區(qū)域及其周圍的缺陷特別有用。工作原理在于在測試樣品中產(chǎn)生折射剪切波，該波被材料中的裂紋反射。 該模型使用彈性波，時(shí)域顯式 物理場接口對線彈性介質(zhì)中的波傳播進(jìn)行建模。其中利用了幾何裝配和不一致的網(wǎng)格。 本視頻針對這個(gè)案例進(jìn)行講解，有興趣的朋友可以點(diǎn)擊觀看，歡迎加我討論，謝謝。
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COMSOL超聲固體的實(shí)例教程
0 背景介紹
超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。本模型是自己興趣所做，其中相關(guān)幾何結(jié)構(gòu)有所出入，模型參考文獻(xiàn)：Air-Coupled Nondestructive Evaluation Dissected。
1 模型介紹
本模型中固體結(jié)構(gòu)為鋁板（長200mm，厚2.28mm），鋁板上下各有1mm厚的空氣層，其中發(fā)射端的長度為25mm，法向方向與豎直方向呈14°角，同理接收端類似，由于參考文獻(xiàn)中看不出，二者之間的距離，所以模型建模的過程中有所出入，導(dǎo)致結(jié)果有點(diǎn)出入，但是不影響此類仿真方法實(shí)施。
2 邊界條件設(shè)置
聲固耦合邊界處法向位移和法向應(yīng)力保持連續(xù)，空氣域真空接觸區(qū)域?yàn)槁曒椛溥吔?，以防止周圍邊界造成的聲波反射影響分析結(jié)果，固體鋁板的四個(gè)點(diǎn)為固定約束邊界。
3 網(wǎng)格繪制
矩形區(qū)域選擇mapped方式進(jìn)行網(wǎng)格繪制，其余選擇三角形網(wǎng)格繪制，最大單元尺寸為h_max.
4 仿真結(jié)果
聲波震動以及固體結(jié)構(gòu)位移
發(fā)射端的波形
接收端的波形
由于計(jì)算時(shí)間稍短，接收端的波形的沒有完全顯示，后續(xù)計(jì)算的時(shí)候可以延長計(jì)算時(shí)間。
展開 0、研究背景
激光超聲是一種非接觸,高精度,無損傷的新型超聲檢測技術(shù)。它利用激光脈沖在被檢測工件中激發(fā)超聲波,并用激光束探測超聲波的傳播,從而獲取工件信息，比如工件厚度、內(nèi)部及表面缺陷，材料參數(shù)等等。
本案例主要研究激光作用在物體表面上的熱彈效應(yīng)。即在較低的吸收率下，表面吸收的熱量不超過物質(zhì)融化溫度，產(chǎn)生的是短時(shí)膨脹過程，與該膨脹相關(guān)的應(yīng)力波絕大部分在彈性范圍內(nèi)。
1、模型介紹
本模型為一塊矩形鋁板（長×寬：5mm×3mm），選擇2d、固體傳熱、固體力學(xué)、多物理場模塊為熱膨脹和溫度耦合。具體如下圖所示，其中固定溫度為室溫。
2、熱通量定義
熱通量是關(guān)于時(shí)間和位置的函數(shù)。
位置函數(shù)：
時(shí)間函數(shù)：
熱通量：an3(x,t)=an1(x)*an2(t)
3、結(jié)果分析
熱膨脹引起的振動
熱膨脹引起的振動（高程顯示）
從結(jié)果來看，熱應(yīng)力引起的波可以看到橫波和縱波的存在?？偢杏X這個(gè)模型有說不出來的問題，大家可以一起討論下，以此來進(jìn)一步完善模型。
歡迎大家隨時(shí)交流：
展開 基于comsol的超聲焊接工件
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</div>
</div><p><strong>超聲紅外熱探測技術(shù)的無損探傷基本原理：</strong></p><p>1、<strong>發(fā)射超聲振動：</strong>超聲紅外熱像技術(shù)是超聲波發(fā)生器產(chǎn)生電信號，產(chǎn)生短脈沖( 50 ～ 200 ms) 、低頻率( 20 ～ 40 kHz) 的超聲波作用于物體表面，超聲波經(jīng)過界面耦合在物體中傳播。</p><p><strong>2、驅(qū)動損傷區(qū)域摩擦發(fā)熱：</strong>遇到裂紋、分層等損傷時(shí)，在超聲波的激勵(lì)下介質(zhì)損傷兩界面間發(fā)生接觸碰撞，質(zhì)點(diǎn)間的摩擦作用使超聲波產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使損傷處及相鄰區(qū)域的溫度明顯升高，</p><p><strong>3、紅外成像，發(fā)現(xiàn)熱區(qū)：</strong>其對應(yīng)表面溫度場的變化可用紅外熱像儀觀察和記錄。</p><p><br></p><p> 此次采用comsol的固體力學(xué)和固體傳熱模塊復(fù)現(xiàn) 超聲致裂紋摩擦發(fā)熱基本原理。</p><p> 其中兩個(gè)模塊耦合采用的是固體力學(xué)的接觸-摩擦以及相應(yīng)的摩擦耗散熱進(jìn)行。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202202/d8ea00fe191141a2b3c48429e6dc7a32.gif"></p><p><br></p>
展開 Comsol超聲空化仿真分析氣泡運(yùn)動 ￥2200
超聲空化是一種重要的物理機(jī)理。超聲空化是指液體介質(zhì)中的微小氣泡核在強(qiáng)超聲波的作用下,氣泡體積經(jīng)歷生長振蕩而最終迅速崩潰的過程。在超聲空化氣泡的崩潰過程中,會在非常有限的體積內(nèi)瞬間產(chǎn)生巨大的壓力梯度和溫度梯度,從而引發(fā)系列的化學(xué)、物理和生物等效應(yīng),如對金屬表面的腐蝕,光脈沖輻射的產(chǎn)生,化學(xué)反應(yīng)速率的加快,生物組織結(jié)構(gòu)的改變等。超聲空化過程是眾多空化氣泡的動力學(xué)過程,對單一空化氣泡的動態(tài)過程研究不僅是研究多個(gè)氣泡空化的起點(diǎn),而且是研究系列超聲空化現(xiàn)象的基礎(chǔ)。
其主要的控制方程如下：
本模型調(diào)用系數(shù)型邊界偏微分方程和動網(wǎng)格，展示了氣泡在超聲空化過程中的變化：
兩個(gè)周期振蕩過程中，氣泡的半徑與初始半徑比值的動態(tài)變化。
這是氣泡動能的變化 ，相比較，隨著振動周期，氣泡動能也在增加。
有興趣的可以加我，交流模型。
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COMSOL超聲固體的最新內(nèi)容
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在comsol中怎樣對一個(gè)未壓縮的梁進(jìn)行一定的軸向壓縮后，再分析它的力學(xué)性質(zhì)呢，是要進(jìn)行多步驟分析嗎
comsol在 結(jié)構(gòu)力學(xué)的“梁”接口里可以畫彎矩圖，而固體力學(xué)模塊沒有，請問有什么方法可以求出彎矩嗎，比如用固體力學(xué)模塊建的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？ 想要提取抗滑樁周圍的彎矩圖，有償求助
自己搭建的Comsol 5.6版本的激光超聲仿真模型，視頻內(nèi)容詳細(xì)，歡迎觀看。
激光超聲二維位移圖如下：
激光超聲表面波波形如下：
點(diǎn)擊下方↓↓↓課程鏈接進(jìn)行觀看。
課程鏈接
近年來，周期性復(fù)合材料受到了廣泛的關(guān)注。眾所周知，半導(dǎo)體的理論基礎(chǔ)是能帶理論。當(dāng)電子在周期勢場中傳播時(shí)，就會形成帶結(jié)構(gòu)（即導(dǎo)帶和禁帶），電子只能在導(dǎo)帶中自由運(yùn)動。人們可以通過調(diào)節(jié)半導(dǎo)體超晶格中的物理參數(shù)來設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)帶隙，從而促進(jìn)半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。最近，類似的研究已經(jīng)擴(kuò)展到彈性/聲波在稱為聲子晶體的周期性復(fù)合材料中的傳播。彈性波在周期性復(fù)合介質(zhì)（如聲子晶體）中的傳播是過去十年來許多研究者感興趣的研究對象
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comsol固體力學(xué)和靜電耦合 壓電效應(yīng) 采用正弦激勵(lì) 為什么終端接受的電壓不是從零開始 壓電效應(yīng)不是應(yīng)該在施加力之后就變成零了嗎？
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