離子沉積仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
離子沉積仿真的視頻教程
高精度的鋰離子電池建模與仿真
高精度的鋰離子電池建模與仿真主要內(nèi)容： 電池建模的必要性 電池建模所面臨的問題與挑戰(zhàn) 利用測試數(shù)據(jù)建立精確的電池模型 電池模型仿真與應(yīng)用
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關(guān)于 ECM 鋰離子電池、單節(jié)電池和電池組（帶冷卻和不帶冷卻）的 CFD 仿真
關(guān)于 ECM 鋰離子電池、單節(jié)電池和電池組（帶冷卻和不帶冷卻）的 CFD 仿真相關(guān)說明
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離子沉積仿真的實例教程
基于comsol的離子沉積分析
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在DED（Directed energy deposition定向能量沉積，下述簡稱DED）增材工藝過程中，由于零部件的重復(fù)加熱，極易產(chǎn)生部件的變形問題。借助海克斯康專業(yè)的金屬定向能量沉積仿真軟件Simufact Welding，能夠?qū)δ繕?biāo)件進(jìn)行瞬態(tài)數(shù)值模擬，在得到變形結(jié)果后輸出反變形補償結(jié)果，從而大大減少必要的實際物理試驗次數(shù)，降低企業(yè)成本。
Simufact Welding沉積3D打印仿真
實際案例
此次對標(biāo)案例選擇具有薄壁、彎曲特征的渦輪葉片進(jìn)行DED增材制造。模型信息：材料為316L，粉末粒度為45μm~106μm、基板尺寸100mm X 100mm X 6mm（長寬高）、葉片前緣到尾緣最大弦長約75mm打印了部分高度約50mm。后續(xù)借助CAM軟件對工件進(jìn)行了切片與刀路設(shè)計，并生成了對應(yīng)的G-Code文件。采用同軸送粉設(shè)備進(jìn)行打印：激光功率400W、進(jìn)給速度0.6m/min、光斑直徑0.6mm、送粉速度7.5g/min、層高為0.6mm。在實際加工制造結(jié)束后，采用了 GOM ATOS Triple Scan掃描儀進(jìn)行了高精度的測定，測量誤差在3μm內(nèi)。
展開 在DED（Directed energy deposition定向能量沉積，下述簡稱DED）增材工藝過程中，由于零部件的重復(fù)加熱，極易產(chǎn)生部件的變形問題。借助專業(yè)的金屬定向能量沉積仿真軟件Simufact Welding，能夠?qū)δ繕?biāo)件進(jìn)行瞬態(tài)數(shù)值模擬，在得到變形結(jié)果后輸出反變形補償結(jié)果，從而大大減少必要的實際物理試驗次數(shù)，降低企業(yè)成本。
Simufact Welding沉積3D打印仿真
實際案例
此次對標(biāo)案例選擇具有薄壁、彎曲特征的渦輪葉片進(jìn)行DED增材制造。模型信息：材料為316L，粉末粒度為45μm~106μm、基板尺寸100mm X 100mm X 6mm（長寬高）、葉片前緣到尾緣最大弦長約75mm打印了部分高度約50mm。后續(xù)借助CAM軟件對工件進(jìn)行了切片與刀路設(shè)計，并生成了對應(yīng)的G-Code文件。采用同軸送粉設(shè)備進(jìn)行打印：激光功率400W、進(jìn)給速度0.6m/min、光斑直徑0.6mm、送粉速度7.5g/min、層高為0.6mm。在實際加工制造結(jié)束后，采用了 GOM ATOS Triple Scan掃描儀進(jìn)行了高精度的測定，測量誤差在3μm內(nèi)。
DED增材加工的零部件
仿真分析
針對DED工藝仿真分析，Simufact Welding軟件增加了定義單元集、G-Code導(dǎo)入、按照熱源及路徑自動分配單元集等高效功能，借助上述功能，用戶可以對繁瑣且重復(fù)的DED工藝仿真模型進(jìn)行快速建模。
仿真建模關(guān)鍵信息：熱效率0.6、線性六面體網(wǎng)格17萬、最小單元邊長1.2mm、配合最高2級焊接自動細(xì)化（實現(xiàn)最小單元0.3mm）、全瞬態(tài)分析、400條軌跡。
展開 通過數(shù)值建模確定這些潛在問題后，工程師就找到了改進(jìn)設(shè)計的突破口……
仿真助力優(yōu)化銅電化學(xué)沉積工藝
借助類似的模型，工程師可以準(zhǔn)確地分析電沉積過程，并測試不同的操作參數(shù)、施加電位和沉積表面的幾何形狀。通過這種方式，他們可以找到最優(yōu)的電沉積參數(shù)，提高沉積層的均勻性，從而制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品。
本文中的模型可用作實現(xiàn)這些目標(biāo)的起點模型。工程師可以根據(jù)具體需求來改造此基礎(chǔ)模型，例如引入其他離子的影響和測試更多不同的復(fù)雜幾何。
作者： Caty Fairclough
來源：COMSOL
展開 但由于橄欖油渣在燃燒時會產(chǎn)生大量灰燼，這些生物質(zhì)鍋爐在工作一定時間后需要熄火停工，以清除管道上的污垢沉積物以及爐排拱頂上沉積的飛灰，防止沉積物影響傳熱和流動，降低鍋爐效率，避免引起事故造成危險。
海
斯坦普正在開發(fā)的生物質(zhì)鍋爐
鍋爐管道上的污垢沉積物
目前對于生物質(zhì)鍋爐中的飛灰沉積問題，解決方法以定期清理維護為主，但飛灰沉積對鍋爐內(nèi)的傳熱特性和工作穩(wěn)定性的影響卻很難評估。因此，海斯坦普通過使用Code Saturne計算流體力學(xué)軟件，將流體力學(xué)仿真與其正在開發(fā)的生物質(zhì)鍋爐項目結(jié)合起來，運用CFD分析的方法，模擬其內(nèi)部流體的流動狀態(tài)以及傳熱特性，根據(jù)仿真結(jié)果在設(shè)計階段優(yōu)化生物質(zhì)鍋爐設(shè)計，預(yù)測飛灰的產(chǎn)生和飛灰對于鍋爐性能的影響，以最大限度地提高鍋爐的工作效率，并且根據(jù)仿真模擬的結(jié)果相應(yīng)地調(diào)整運維策略，使得經(jīng)濟效益最大化。
02
模型建立
海斯坦普公司使用code_saturne 對現(xiàn)有投入使用的50MWt 生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行了CFD數(shù)值模擬，模擬中考慮了燃燒反應(yīng)、輻射傳熱、湍流的效應(yīng)，并使用拉格朗日粒子方法模擬飛灰的沉積。數(shù)值模擬過程中，對實際物理模型進(jìn)行了一定的簡化，并將整個橄欖油渣鍋爐劃分為兩個不同的計算域：
爐排區(qū)域：在此區(qū)域中焚燒橄欖油渣，考慮橄欖油渣的燃燒反應(yīng)；
熔爐區(qū)域：在此區(qū)域中不計算橄欖油渣的燃燒反應(yīng)，但會計算氣體之間的燃燒反應(yīng)。
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基于comsol的離子沉積分析
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在DED（Directed energy deposition定向能量沉積，下述簡稱DED）增材工藝過程中，由于零部件的重復(fù)加熱，極易產(chǎn)生部件的變形問題。借助專業(yè)的金屬定向能量沉積仿真軟件Simufact Welding，能夠?qū)δ繕?biāo)件進(jìn)行瞬態(tài)數(shù)值模擬，在得到變形結(jié)果后輸出反變形補償結(jié)果，從而大大減少必要的實際物理試驗次數(shù)，降低企業(yè)成本。
Simufact Welding沉積3D打印仿真
以下綜述展示了針對鋰電池組件的仿真模擬實例，包括了陽極/陰極/電解質(zhì)和制造過程。本文主要使用SIESTA(第一性原理計算引擎)，介紹了在全固態(tài)電池的固體電解質(zhì)中插入鋰離子到陰極/陽極以及鋰離子擴散所引起的物理性質(zhì)變化的實例。
1．用作陽極的石墨和非晶硅吸收和解吸鋰離子而引起的體積膨脹與收縮、彈性模量和電子態(tài)密度的變化。
2．評估用作陰極的LiCoO2的體積模量。
3．評估鋰離子在固體電解質(zhì)
鋰離子電池的仿真模擬
以下綜述展示了針對鋰電池組件的仿真模擬實例，包括了陽極/陰極/電解質(zhì)和制造過程。本文主要使用SIESTA(第一性原理計算引擎)，介紹了在全固態(tài)電池的固體電解質(zhì)中插入鋰離子到陰極/陽極以及鋰離子擴散所引起的物理性質(zhì)變化的實例。
1．用作陽極的石墨和非晶硅吸收和解吸鋰離子而引起的體積膨脹與收縮、彈性模量和電子態(tài)密度的變化。
2．評估用作陰極的LiCoO2
摘要: 鋰離子電池的綜合性能不僅取決于材料和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，還與制造工藝及相關(guān)設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步息息相關(guān)。目前電池制造廠商針對不同體系的電池工藝開發(fā)多采用窮舉法進(jìn)行實驗試錯，在工藝仿真技術(shù)方面還存在較大的發(fā)展空間。面向電池高質(zhì)量制造發(fā)展和數(shù)智化升級的行業(yè)發(fā)展趨勢，本文結(jié)合宏觀電池制造設(shè)備和微觀電池電極結(jié)構(gòu)兩個角度，對電池制造工藝仿真研究現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，分析了各工序工藝仿真技術(shù)機理研究、結(jié)構(gòu)發(fā)展及應(yīng)用前景
“COMSOL多物理場耦合仿真技術(shù)與應(yīng)用-鋰離子電池”
1. COMSOL 仿真基礎(chǔ)
1.1 數(shù)值仿真基本要素及其在 COMSOL 中的對應(yīng)
1.1.1 模型參數(shù)與變量
1.1.2 物理場添加及電解條件設(shè)置
1.1.3 模型構(gòu)建與網(wǎng)格劃分
1.1.4 求解器類型與設(shè)置
1.1.5 后處理及數(shù)據(jù)分析
1.2 COMSOL 中鋰離子電池接口介紹
1.2.1 電池基本物理過程及控制方程
01
研究背景
西班牙作為世界上最大的橄欖油生產(chǎn)國之一，每年都需要處理其因橄欖油生產(chǎn)而產(chǎn)生的大量油渣。橄欖油渣可用于生物質(zhì)鍋爐的燃燒發(fā)電，功率可達(dá)
在DED（Directed energy deposition定向能量沉積，下述簡稱DED）增材工藝過程中，由于零部件的重復(fù)加熱，極易產(chǎn)生部件的變形問題。借助海克斯康專業(yè)的金屬定向能量沉積仿真軟件Simufact Welding，能夠?qū)δ繕?biāo)件進(jìn)行瞬態(tài)數(shù)值模擬，在得到變形結(jié)果后輸出反變形補償結(jié)果，從而大大減少必要的實際物理試驗次數(shù)，降低企業(yè)成本。
Simufact Welding
本案例建立了帶有骨料的混凝土結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。干濕交替環(huán)境下需要考慮混凝土內(nèi)非飽和水環(huán)境下的氯離子傳遞過程，推導(dǎo)建立了液態(tài)孔隙溶液的遷移擴散系數(shù)和氣態(tài)孔隙溶液的遷移擴散系數(shù)，對于孔隙水整體遷移系數(shù)，即通過以上推導(dǎo)的兩個遷移系數(shù)表示，在此基礎(chǔ)上，計算得到氯離子在本身濃度差影響下以及孔隙溶液遷移影響下的干濕交替環(huán)境下的擴散分布結(jié)果，如圖2所示。
圖1 幾何模型
圖2 孔隙內(nèi)溶液飽和度的動態(tài)變化分布
<p>本案例模擬了纖維受到牽拉之后的彎曲變形運動，模擬結(jié)果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202110/64eb462720814fd29615271ca463a16c.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>感興趣的朋友可加我交流模型。</p><p><br></p>
