物理場仿真的案例
討論有獎 | 多物理場仿真可以有效解決復(fù)雜系統(tǒng)問題嗎？
多物理場仿真是一種綜合利用多個物理學(xué)領(lǐng)域的數(shù)學(xué)模型和仿真方法，以模擬復(fù)雜系統(tǒng)中不同物理場之間的耦合作用。它在工程設(shè)計、產(chǎn)品優(yōu)化和材料研究等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
然而，多物理場仿真面臨建立準(zhǔn)確的物理模型、處理耦合問題和對計算資源的要求等困難。多物理場仿真在解決復(fù)雜系統(tǒng)耦合問題的有效性是一個值得探討的話題。
本周討論話題：多物理場仿真是否是CAE的未來發(fā)展方向？它能否準(zhǔn)確分析不同物理場之間的耦合效應(yīng)？多物理場仿真有何困難，如何提高仿真效率？
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展開 Comsol多物理場仿真軟件在滑坡數(shù)值模擬中的運(yùn)用
而Comsol作為一款多物理場仿真軟件，其“多孔彈性”接口很好的做到了達(dá)西定律與固體力學(xué)的耦合，對于評估流體導(dǎo)致巖土體的變形有很大的優(yōu)勢。基于此，文中以某實際滑坡案例為基礎(chǔ)，利用Comsol多物理場數(shù)值模擬軟件對滑坡進(jìn)行了流-固耦合計算，獲取了滑坡的變形破壞機(jī)理及特征。
關(guān)鍵詞：Comsol多物理場仿真軟件;流-固耦合;滑坡;
引言
Comsol多物理場仿真軟件，涉及電氣、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、流體、傳熱等各個學(xué)科領(lǐng)域，對流-固耦合計算有天然的優(yōu)勢。對于針對滑坡問題中流-固耦合計算他有專門的計算接口“多孔彈性”接口，該接口主要對達(dá)西定律與固體力學(xué)進(jìn)行了耦合。多孔塌陷模型主要描述了多孔介質(zhì)中流體與基體變形之間的相互作用，基體中流體的變化將產(chǎn)生流體壓力或同等水頭。因此在模擬水對巖土體作用時，其所采用的本構(gòu)方程具有極大的優(yōu)勢。
西南某滑坡處于淺層變質(zhì)巖區(qū)域，該區(qū)域年降雨充沛，基巖裂隙十分發(fā)育。因此，地下水較為發(fā)育，滑坡區(qū)內(nèi)可見多出下降泉。研究區(qū)內(nèi)主要分布巖性較為單一，為粉砂質(zhì)泥巖，是地下水主要賦存介質(zhì)。經(jīng)實地調(diào)查，該滑受地下水影響明顯，因此有必要進(jìn)行流-固耦合計算。基于此，文中選用Comsol多物理場仿真軟件對該滑坡進(jìn)行了流固耦合計算，分析了地下水對滑坡的作用特征與機(jī)理[1]。
一、軟件介紹
COMSOL Multiphysics是一款通用的多物理場耦合仿真軟件，內(nèi)部提供完全耦合的多物理場和單物理場建模功能、仿真數(shù)據(jù)管理，可用于工程、制造和科學(xué)研究的絕大多數(shù)領(lǐng)域。涉及電磁、結(jié)構(gòu)&聲學(xué)、流體&傳熱、化工等四個大專項，下含結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊、巖體力學(xué)模塊、多孔介質(zhì)流模塊、地下水流模塊、管道流模塊、波動光學(xué)模塊、射線光學(xué)模塊、等離子體模塊、半導(dǎo)體模塊等36個模。內(nèi)置耦合物理場外，還可自定義物理場方程以進(jìn)行多物理場耦合分析[2,3]。
展開 淺談多物理場仿真技術(shù)中的單向耦合
張楊
安世亞太北京分公司
隨著計算機(jī)性能的發(fā)展，大規(guī)模仿真和復(fù)雜模型的計算效率得到大大提升，因此多物理場耦合技術(shù)也越來越多的應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計的過程之中。對于仿真工程師而言，掌握多物理場仿真的基本方法，已經(jīng)成為技術(shù)發(fā)展的一個主旋律。
對于不同的物理場耦合問題，我們通常需要采用不同的數(shù)值耦合方式進(jìn)行仿真。如下圖所示，對于常見的多物理場仿真計算，主要根據(jù)耦合的強(qiáng)弱程度分為四個計算場景：單向耦合（順序耦合）、雙向顯式耦合、雙向隱式耦合、完全耦合。
圖 1 多物理場耦合的幾種場景
單向耦合技術(shù)的應(yīng)用場景
對于物理場景中耦合需求并不強(qiáng)烈的問題（比如共軛換熱產(chǎn)生的熱應(yīng)力，或者小形變問題等），我們都應(yīng)該采用單向耦合，或者叫順序耦合。這一類耦合技術(shù)的特點是仿真計算結(jié)果的輸出與加載帶有明顯順序性；同時，單向耦合計算也都默認(rèn)這一規(guī)則：下游的仿真計算結(jié)果不會對上游的計算產(chǎn)生任何影響。
展開 LS-DYNA在動力電池機(jī)械濫用上的多物理場仿真
相比于針對電池在熱和電濫用工況下的安全問題的研究，機(jī)械濫用工況下針對電池安全問題的多物理場仿真分析的研究相對較少。本文對目前有關(guān)電池單體、電池模塊以及電池包在機(jī)械載荷下多物理場分析進(jìn)行了梳理。從研究尺度上看，電池碰撞安全研究包括了電池組份材料、電池單體、電池模組與防護(hù)結(jié)構(gòu)以及電池包等各個層次。電池碰撞安全研究的的主要目標(biāo)有：（1）理解機(jī)械載荷下電池單體的變形與失效特征以及與內(nèi)短路觸發(fā)的關(guān)聯(lián)性，最終建立單體、模塊或電池包的損傷判據(jù)和損傷容限；（2）建立兼顧計算精度與計算效率的有限元仿真模型，指導(dǎo)電池包防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。從研究方法上看，需要對電池進(jìn)行常規(guī)結(jié)構(gòu)仿真分析和多物理場仿真分析。
△動力電池研究尺度
△常規(guī)結(jié)構(gòu)仿真分析
△多物理場仿真分析
作為ANSYS中國高級服務(wù)商，優(yōu)飛迪對動力電池仿真分析工具及其整體解決方案有著豐富的經(jīng)驗和獨特的見解。動力電池的疲勞分析可以采用ANSYS nCode，強(qiáng)度與剛度及振動分析可以采用ANSYS Mechanical和LS-DYNA，跌落、沖擊、擠壓、針刺、多物理場分析可以采用LS-dyna。作為優(yōu)飛迪科技的高級仿真工程師，下面小優(yōu)將針對動力電池的多物理場仿真分析進(jìn)行分享。
采用LS-dyna進(jìn)行多物理場仿真分析需要使用LS-DYNA電阻加熱求解器和EM電磁求解器以及Randles等效電路模型。
△EM/熱/機(jī)械多物理場耦合
使用電阻加熱求解器的前提假設(shè)是未考慮渦流效應(yīng)、無磁效應(yīng)或任何其他靜電效應(yīng)、沒有接觸的導(dǎo)體不會發(fā)生相互作用，其主要目的是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，并觀察其對溫度的影響。特殊應(yīng)用包括電阻點焊（RSW）和電池建模（在正常充電條件下和放炮期間）。當(dāng)兩個導(dǎo)體相互接觸時，會產(chǎn)生短路，電流應(yīng)在兩部分之間流動。
展開 
COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真專題線上培訓(xùn)班
基礎(chǔ)的都會想解決自己的模型問題 （4）想系統(tǒng)性培訓(xùn)學(xué)習(xí)comsol軟件
四、培訓(xùn)講師
授課老師閻老師，來自國內(nèi)知名科研院校，國家重點實驗室成員，有將近十年的comsol仿真經(jīng)驗，主要擅長電磁、電磁熱、電磁熱流、磁流體、電磁結(jié)構(gòu)、等離子體、激光、聲場等多物理場耦合建模仿真，歡迎廣大學(xué)員帶著自己的科研問題一起探討解決
五、 COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真課表內(nèi)容
一、多物理場耦合仿真及COMSOL軟件介紹
1、多物理場仿真的發(fā)展簡況。
2、操作界面介紹及操作技巧。
3、多物理場耦合的預(yù)定模式與耦合操作。
4、多物理場仿真軟件的關(guān)鍵特性
5、COMSOL軟件介紹
二，COMSOL軟件基礎(chǔ)操作
1、幾何建模：
COMSOL自帶幾何文件創(chuàng)建詳解， 幾何建模注意事項和建議，特殊幾何體建模，組合體和裝配體的異同
2、網(wǎng)格剖分：
網(wǎng)格劃分及各項功能詳解，網(wǎng)格剖分注意事項和網(wǎng)格收斂性判定，不同物理場的網(wǎng)格選擇與優(yōu)化，網(wǎng)格質(zhì)量判定與估計，自適應(yīng)網(wǎng)格用法詳解。
3、后處理：
數(shù)據(jù)集處理以及求解數(shù)據(jù)的選擇，數(shù)據(jù)的二次處理繪圖
4、求解器：
直接求解器和迭代求解器的使用，從方程上求解上展示全耦合求解和分離式求解的異同，針對物理場如何選取和優(yōu)化求解器。
5、參數(shù)、變量、函數(shù)、探針的作用及其使用方法，參數(shù)化掃描和助掃描的作用和使用。
三、低頻電磁場（ACDC）物理場技術(shù)詳解
1、麥克斯韋方程組微分形式講解和推導(dǎo)
2、電容、電感、電阻的控制方程和邊界條件設(shè)置，提取集總參數(shù)得到電容值，電感值。
展開 用戶作品賞析 | 多物理場仿真技術(shù)在重大直流工程中的應(yīng)用
內(nèi)容簡介
本次將結(jié)合南方電網(wǎng)公司特高壓直流工程建設(shè)實踐，分享了多物理場仿真技術(shù)在重大直流工程設(shè)計校核、生產(chǎn)試驗、運(yùn)行維護(hù)階段的具體典型應(yīng)用，包括特高壓柔直換流閥塔電磁設(shè)計、穿墻套管多物理場設(shè)計校核、高地震烈度換流站金具抗震解耦優(yōu)化設(shè)計、橋臂電抗器結(jié)構(gòu)過熱的設(shè)計優(yōu)化、直流分壓器內(nèi)外絕緣放電等典型案例，為仿真技術(shù)的工程深度應(yīng)用提供了參考。
關(guān)于作者
程建偉 | 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司高級工程師
全國互感器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC 222）委員，中電聯(lián)輸變電設(shè)備仿真技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（CEC/TC32）委員、發(fā)起人，廣東省青年科學(xué)家協(xié)會會員，南方電網(wǎng)公司勞動模范、創(chuàng)新先進(jìn)個人，南網(wǎng)科研院高潛戰(zhàn)略人才、設(shè)備多物理場仿真團(tuán)隊首席研究員（PI），南網(wǎng)科研院優(yōu)秀黨員、十大杰出青年。
從事設(shè)備多物理場仿真技術(shù)研究十余年，參與了世界首個特高壓多端混合直流輸電工程昆柳龍直流工程技術(shù)攻關(guān)，是特高壓柔直換流閥電磁設(shè)計攻關(guān)組技術(shù)負(fù)責(zé)人，目前工程已全面投產(chǎn)；主持實施了特高壓閥廳金具國產(chǎn)化項目并獲遼寧省科技進(jìn)步二等獎。擔(dān)任學(xué)術(shù)兼職5項，獲得主要榮譽(yù)獎勵11項（省部級7項），參編頒布國家標(biāo)準(zhǔn)2項、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項，申請發(fā)明43項（授權(quán)9項），授權(quán)實用新型專利36項，登記軟件著作權(quán)15項，發(fā)表論文34篇（EI 21篇）。
展開 “COMSOL軟件+多物理場耦合仿真”培訓(xùn)第十期：網(wǎng)格/流動傳熱/光電/力學(xué)/電磁場分析/經(jīng)典案例
各企事業(yè)單位、高等院校及科研院所：
COMSOL是一款大型的高級數(shù)值仿真軟件，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的科學(xué)研究以及工程計算，在多物理場耦合分析方面有其獨到的優(yōu)勢，因此被應(yīng)用于各個相關(guān)科研和產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，在我國擁有非常廣闊的前景。多物理場耦合仿真分析是近年來應(yīng)用比較廣泛的有限元仿真分析方法，大大的縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，提高科研效率。為進(jìn)一步推動高等院校、科研院所及企事業(yè)單位在COMSOL多物理耦合研究工作的開展，中科軟研（北京）科學(xué)技術(shù)中心（http://www.fzby.org.cn/）特邀一線專家共同舉辦COMSOL通用多物理場耦合仿真核心技術(shù)應(yīng)用與案例實戰(zhàn)在線培訓(xùn)班。本次培訓(xùn)課程從幾何創(chuàng)建、交互式網(wǎng)格剖分技術(shù)、模型設(shè)定、后處理、多物理場模擬等方面進(jìn)行了介紹，并結(jié)合實際案例進(jìn)行了詳細(xì)的講解和具體的操作指導(dǎo)。由中科軟研（北京）科學(xué)技術(shù)中心主辦、北京富卓佰揚(yáng)科技有限公司承辦。具體事宜如下：
1 培訓(xùn)目標(biāo)
1、能夠利用COMSOL軟件進(jìn)行具體項目和科研工作的開展；
2、對配套的專業(yè)多物理場仿真理論有較深的理解，并掌握軟件的使用。
3、通過原理解析、大量實例操作強(qiáng)化應(yīng)用，提升學(xué)員解決實際工程問題的能力。
4、建立學(xué)員微信群，學(xué)完后可以繼續(xù)在群里與主講老師、同學(xué)交流問題，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。
注：參加線上培訓(xùn)，以后本人可以免費(fèi)參加相同線上及線下課程，不限次數(shù)、學(xué)會為止！
2 培訓(xùn)優(yōu)勢
1、報名繳費(fèi)后提前獲取電子講義及模型，可提前預(yù)習(xí)；全程錄制視頻，支持回放；
2、培訓(xùn)老師理論和工程經(jīng)驗豐富，我們會結(jié)合學(xué)員實際需求備課并補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容；
3、培訓(xùn)結(jié)束后，培訓(xùn)老師留給學(xué)員手機(jī)和Email，提供技術(shù)支持，充分保證培訓(xùn)后出效果。
3 培訓(xùn)專家
中國科學(xué)院、清華大學(xué)、四川大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)的高級專家。
展開 多物理場仿真 | Universal Robots開發(fā)協(xié)作式機(jī)械臂助力未來工業(yè)設(shè)備
Taber表示：“仿真不僅幫助我們創(chuàng)建更出色的設(shè)計，而且為驗證性測試的改進(jìn)和目標(biāo)確立提供了寶貴的輸入。這其中包含許多顯而易見的優(yōu)勢，但對我們來說，最關(guān)鍵的是它使我們能夠獲得更好的洞察，并且最終獲得更出色的設(shè)計。”
UR20可以處理堆垛，焊接，材料搬運(yùn)等任務(wù)
助力工業(yè)設(shè)備的未來
自動化和多物理場仿真正在影響第四次工業(yè)革命。這兩種技術(shù)都可以提高工業(yè)設(shè)備的效率、可靠性、耐久性和性能。協(xié)作式機(jī)器人有助于降低成本，節(jié)省能源并最大限度地減少浪費(fèi)。因此，選擇協(xié)作式機(jī)器人（就像選擇仿真一樣）也可以幫助客戶減少碳排放。
除了已經(jīng)采用的Mechanical、Motion和nCode之外，UR團(tuán)隊還通過在線Ansys學(xué)習(xí)中心獲得了其它支持，并已經(jīng)開始探索Ansys optiSLang、Ansys HPC解決方案和Ansys Twin Builder，以用于開展未來的項目。
Taber表示：“重要的一點是，我們的仿真合作伙伴不僅要滿足我們在相關(guān)物理場仿真方面的需求，而且還要滿足在系統(tǒng)層面上的多物理場相互作用和耦合的需求。
展開 2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于多物理場仿真技術(shù)的高速動車用功率器件主端子連接結(jié)構(gòu)設(shè)計與評價
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于多物理場仿真技術(shù)的高速動車用功率器件主端子連接結(jié)構(gòu)設(shè)計與評價
作者： 曾祥浩 | 中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司 仿真高級工程師
關(guān)鍵詞：高速動車 ，IGBT，多物理場仿真，Ansys
作者說
Ansys人機(jī)交互友好，界面簡潔，使用邏輯符合仿真一般流程。同時，Ansys包含多個功能模塊，能夠支持機(jī)電熱磁多物理場仿真，功能強(qiáng)大，是仿真融入正向研發(fā)，指導(dǎo)故障分析的重要幫手。
為了提高高速動車服役環(huán)境下功率器件主端子連接結(jié)構(gòu)的服役可靠性，本文通過有限元分析對IGBT器件主端子結(jié)構(gòu)焊層的疲勞可靠性進(jìn)行研究，并且運(yùn)用不同的理論預(yù)測焊層疲勞壽命并通過功率循環(huán)試驗進(jìn)行了驗證。結(jié)果表明，隨著主端子焊層孔洞率的增加，循環(huán)周次會降低，但影響并不明顯。隨著主端子焊層厚度逐漸增加，循環(huán)周次呈現(xiàn)出先增加后減少的變化規(guī)律。在功率循環(huán)過程中，主端子結(jié)構(gòu)焊層的退化表現(xiàn)為灰色含Sn相的粗化，采用基于能量的Darveaux模型進(jìn)行分析更加符合功率器件主端子結(jié)構(gòu)焊層的退化過程。故在主端子結(jié)構(gòu)中，影響其服役壽命的主要因素為焊層厚度。
挑戰(zhàn)/需求
IGBT廣泛應(yīng)用于軌道交通等高可靠性領(lǐng)域，其封裝熱應(yīng)力引發(fā)的失效多發(fā)生在連接部位。
展開 多物理場仿真服務(wù)
多物理場仿真建模+分析+報告撰寫服務(wù)#發(fā)布技能來賺錢 本人畢業(yè)于985高校，有5年的多物理場仿真建模經(jīng)驗，擅長變壓器“電磁-流體-溫度”多場仿真分析、套管\電纜“電-熱-流”多場仿真分析、電力裝備聲場仿真分析、絕緣介質(zhì)電樹枝仿真分析、風(fēng)機(jī)電場仿真分析、絕緣介質(zhì)空間電荷分布仿真
多物理場仿真助力精確評估并優(yōu)化麥克風(fēng)與換能器設(shè)計
為了制造高質(zhì)量設(shè)備，來自英國 Brüel＆Kj?r 公司的研究團(tuán)隊使用多物理場仿真對麥克風(fēng)和換能器設(shè)計進(jìn)行了建模。
聲學(xué)與振動測量的領(lǐng)導(dǎo)者：Brüel & Kj?r 公司
Brüel & Kj?r 是聲學(xué)與振動測量行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，領(lǐng)先行業(yè)長達(dá) 40 余年，服務(wù)對象包括空客、美國國家航空航天局、法拉利等知名客戶。他們向市場推出了工作標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)及針對具體應(yīng)用的定制麥克風(fēng)等，覆蓋從次聲到超聲波等頻率范圍。針對每款應(yīng)用和各個頻段，總有多種因素會影響麥克風(fēng)設(shè)計的性能。
4134 型麥克風(fēng)，膜片上方覆蓋了網(wǎng)格保護(hù)層。
當(dāng)聲音進(jìn)入麥克風(fēng)后，聲壓波可使膜片振動，振動隨即轉(zhuǎn)換為聲音分貝。這個過程意味著麥克風(fēng)的建模需要同時考慮到緊密耦合裝置中的力學(xué)、電氣和聲學(xué)現(xiàn)象——只有借助多物理場仿真工具才能實現(xiàn)。為了判斷麥克風(fēng)的設(shè)計是否具有良好的一致性和可靠性，Brüel & Kj?r 在設(shè)備精度測試、新設(shè)計驗證階段采用了 COMSOL Multiphysics? 軟件。
使用多物理場仿真評估麥克風(fēng)設(shè)計
如下圖所示，Brüel & Kj?r 推出的 4134 型電容式麥克風(fēng)是開發(fā)電容式麥克風(fēng)時常用的原型。電容式麥克風(fēng)建模涉及到對膜片運(yùn)動、膜變形、共振頻率以及粘滯與熱聲損耗進(jìn)行模擬。由于麥克風(fēng)尺寸小，縱橫比大，因此熱損耗和粘滯損耗會大大影響其性能。綜合上述因素，一個準(zhǔn)確的模型必須包含大量細(xì)節(jié)。
4134 型麥克風(fēng)的幾何模型顯示了簡化的扇形幾何中的網(wǎng)格。
為了保持精確度，同時縮短計算時間，研究人員在計算熱應(yīng)力和共振頻率時利用了模型的對稱性。聲壓仿真可以采用相似的方法，但前提是聲音沿膜片法向入射。若聲波為非法向入射，則可以使用非對稱邊界條件。
完成了 4134 型麥克風(fēng)的仿真驗證后，研究人員還使用了難以在現(xiàn)實中觀察到的參數(shù)對其他型號進(jìn)行了模擬。
展開 
多物理場仿真降低了汽車噪音
為了解決這個問題，工程師使用多物理場仿真軟件來分析如何降低汽車噪音。
其實，行駛中車內(nèi)的噪音并不是單一的某種噪音，而是多種噪音疊在一起形成的。主要噪音來自發(fā)動機(jī)噪音、路噪、胎噪、風(fēng)噪、空調(diào)噪音、其他噪音等。這幾種噪音在不同車速、路面情況下此消彼長，構(gòu)成車輛整體噪音。
有以下幾種情況會產(chǎn)生汽車噪音。當(dāng)風(fēng)吹到外表面時，噪音通過汽車的部件傳遞到機(jī)艙內(nèi)部。這被稱為側(cè)翼噪音，是高速公路上汽車噪音的主要原因。在車輛周圍流動的湍流空氣導(dǎo)致?lián)躏L(fēng)玻璃和車窗振動，并且接觸道路的輪胎和與汽車操作相關(guān)的其他機(jī)械噪聲（例如發(fā)動機(jī)）也會增加汽車的整體噪音。
如何實現(xiàn)更安靜的行駛
上文說道擋風(fēng)玻璃會引起噪音，因此確定哪種玻璃表面引起的汽車噪音最小是至關(guān)重要的。工程師們進(jìn)行空氣動力學(xué)和振動聲學(xué)仿真，以不同的速度分析汽車前部玻璃傳聲的效果。
他們利用多物理場仿真分析測試，修改了前擋風(fēng)玻璃和前側(cè)窗的設(shè)計，以及玻璃的類型，并成功降低了噪音水平。而這個過程中，工程師希望將其設(shè)計和測試效率提高30％至50％。
汽車噪音降低了，會直接提高客戶滿意度和安全感。康寧正在使用多物理場仿真技術(shù)改進(jìn)其設(shè)計流程，從而具有了一定的競爭優(yōu)勢和縮短上市時間。
利用仿真進(jìn)行振動聲學(xué)研究
振動聲學(xué)的工作包括工程師對源數(shù)據(jù)的后期處理。CFD表面壓力被檢測到指定區(qū)域。數(shù)據(jù)被導(dǎo)入、處理和可視化成噪聲結(jié)果。
工程師可以將其壓力分布時間歷程轉(zhuǎn)換為波動的表面壓力負(fù)載或輸入到頻域的功率。然后將波數(shù)光譜直接應(yīng)用于模型。
然后在車架中的結(jié)構(gòu)和流體上測試這些對流和聲學(xué)載荷，以評估機(jī)艙內(nèi)的噪音。工程師可以通過最小化汽車內(nèi)的噪音來使用這些數(shù)據(jù)來優(yōu)化汽車的設(shè)計。
展開 一期一會 | 什么是多物理場？
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術(shù)語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術(shù)原理和演進(jìn)趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜遥瑖@Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計及電磁仿真、光學(xué)、光子學(xué)、半導(dǎo)體、自動駕駛、汽車、聲學(xué)、航空航天、材料等多個關(guān)鍵領(lǐng)域，讓復(fù)雜的專業(yè)知識觸手可及。
在現(xiàn)實生活中，物理現(xiàn)象不會單獨發(fā)生，比如，流體力、結(jié)構(gòu)力、熱和電磁力會不斷相互作用。在這些物理域相互作用的地方，會出現(xiàn)傳熱、變形和質(zhì)量傳遞等現(xiàn)象。
多物理場方法，就是通過計算機(jī)仿真來分析物理力之間的復(fù)雜相互作用。通過將單獨的物理場求解器整合到統(tǒng)一的計算框架中，多物理場工作流程可幫助工程師根據(jù)物理場在現(xiàn)實世界中的情況，一次性對整個系統(tǒng)的行為進(jìn)行準(zhǔn)確建模。
多物理場模型彌補(bǔ)了單物理場分析的不足之處。
使用多物理場工作流程進(jìn)行分析的部分應(yīng)用示例
多物理場示例
當(dāng)多個物理場相互作用時（如流體和結(jié)構(gòu)，或者結(jié)構(gòu)與電磁），它們被稱為“耦合”。我們周圍時刻發(fā)生著這類現(xiàn)象，比如從輕觸手機(jī)屏幕到駕駛汽車走過崎嶇的道路，都涉及多個物理場的相互作用。
展開 自主通用多物理場仿真PaaS平臺伏圖（Simdroid）及伏圖電子散熱模塊上架華為云商店
CraftArts基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)底座，匯聚華為與伙伴廠商的開發(fā)工具能力，提供設(shè)計、開發(fā)、仿真、試制等作業(yè)的一站式IT工具鏈，共同服務(wù)電子、汽車、裝備、新能源等千行萬業(yè)，加快新一代工業(yè)軟件驅(qū)動研發(fā)創(chuàng)新，賦能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
云道智造仿真產(chǎn)品上線CraftArts SIM，將與華為云共同提供優(yōu)質(zhì)仿真生態(tài)產(chǎn)品云服務(wù)，通過結(jié)構(gòu)、流體、電磁、系統(tǒng)仿真及多物理場仿真能力，幫助企業(yè)提高仿真工作效率，滿足企業(yè)快速多變彈性的仿真需求。
通用多物理場仿真PaaS平臺伏圖（Simdroid）
云道智造獨立打造了自主可控的通用仿真引擎，開發(fā)了通用多物理場仿真PaaS平臺伏圖（Simdroid），為電子電力、石油石化、航空航天、汽車船舶、裝備制造、軌道交通等重點行業(yè)提供自主可控的仿真解決方案。
伏圖（Simdroid）軟件界面
伏圖具備自主可控的隱式結(jié)構(gòu)、顯式動力學(xué)、流體、熱、低頻電磁、高頻電磁、多體動力學(xué)等通用求解器，支持多物理場耦合仿真。在統(tǒng)一友好的環(huán)境中為仿真工作者提供前處理、求解分析和后處理工具。同時，作為仿真PaaS平臺，其內(nèi)置的APP開發(fā)器支持用戶以無代碼化的方式便捷封裝參數(shù)化仿真模型及仿真流程，將仿真知識、專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的仿真APP。
產(chǎn)品功能
申請試用：
https://www.simapps.com/v2/tool/simdroid
伏圖電子散熱
云道智造基于根技術(shù)平臺開發(fā)的伏圖電子散熱模塊，對標(biāo)國際主流商業(yè)軟件，已在國內(nèi)電子通信龍頭企業(yè)、芯片企業(yè)得到標(biāo)桿性應(yīng)用，并面向相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行推廣。
展開 使用多物理場仿真研究激光與材料的相互作用
L-CVD的速度和溫度場，顯示與前驅(qū)體流動相關(guān)的速度曲線（左）和汽化硅的速度流線（右）。
基于仿真研究激光與材料相互作用的好處
已經(jīng)使用紅外微整形對 NIF 激光器中的大約 13 萬個損傷點進(jìn)行了修復(fù)，部分是利用研究人員的多物理場仿真結(jié)果進(jìn)行的優(yōu)化。這使得該項目中的光學(xué)器件得以循環(huán)使用，并大大降低了項目成本。LLNL 的團(tuán)隊還支持整個實驗室的用于3D 打印的增材制造計劃，這有可能是比修復(fù)損壞的光學(xué)器件具有更深遠(yuǎn)意義的應(yīng)用。
本文來自 ：COMSOL 博客
