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圖 7不同麥克風(fēng)的空間相關(guān)性在Actran中使用聲學(xué)有限元輻射模型和麥克風(fēng)測點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)逆推薄膜模態(tài)參與因子，恢復(fù)HVAC單元表面的聲源分布。圖 8 Actran中的聲學(xué)模型圖 9 近場麥克風(fēng)預(yù)測和實(shí)驗(yàn)值對(duì)比最后進(jìn)行遠(yuǎn)場結(jié)果的仿真分析。通過對(duì)比近場和遠(yuǎn)場測量數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果，驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性，并構(gòu)建指向性圖評(píng)估不同距離下的聲輻射特性。

研究內(nèi)容：基于目前學(xué)者所設(shè)計(jì)的超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種薄膜型聲學(xué)超材料的單元模型，支撐框架、彈性薄膜和空心質(zhì)量塊。支撐框架是固定并張緊薄膜類似彈簧的作用。圖1.薄膜型聲學(xué)超材料的結(jié)構(gòu)示意圖技術(shù)路線：在comsol中對(duì)薄膜聲學(xué)超材料低頻降噪進(jìn)行仿真分析。

<p>本案例建立了一薄膜體聲波諧振器(FBAR)模型，一個(gè)硅襯底上挖一個(gè)空腔，然后在其上增加隔離層、下電極壓電層和上電極層，結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/c13a34fa2c6945ebbbe32c149f037a96.png" alt="Untitled1.png"></p><p class="ql-align-center

該方法采用深度生成模型，將拓?fù)涔δ軉伟怕时硎驹陔[空間，根據(jù)熱學(xué)超材料的定制功能需求，可自動(dòng)、實(shí)時(shí)地生成具有目標(biāo)熱傳導(dǎo)張量的拓?fù)涔δ軉伟M(jìn)而快速生成熱學(xué)超材料。基于上述思路，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了多種具有自由形狀、背景溫度獨(dú)立、全方向功能的熱隱身超材料，并通過數(shù)值仿真和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其良好的熱隱身效果。

來源 | Nano-Micro Letters 原文 | https://doi.org/10.1007/s40820-023-01032-6 01 背景介紹 石墨烯納米膜是石墨烯的體相形態(tài)之一，其繼承了單層石墨烯的原子結(jié)構(gòu)和電子、聲子行為特征，同時(shí)具有寬的作用截面、長的載流子弛豫時(shí)間，是良好的熱學(xué)、電學(xué)以及光電研究平臺(tái)。目前，石墨烯納米膜的可控制備尚未實(shí)現(xiàn)。

隨著石墨烯作為一種潛在的散熱材料的興起，越來越多的基于分子動(dòng)力學(xué)(MD)或密度泛函理論(DFT)的熱性能理論預(yù)測被用于提高石墨烯基復(fù)合薄膜的k。本節(jié)結(jié)合實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果，總結(jié)了影響石墨烯及其復(fù)合薄膜熱學(xué)和電學(xué)性能的四個(gè)重要因素。

進(jìn)行COMSOL 預(yù)應(yīng)力模態(tài)仿真時(shí)，圓形薄膜結(jié)構(gòu)采用膜單元(Membrane)，薄膜中心質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行添加質(zhì)量處理，除邊界條件的設(shè)置外，還需在薄膜表面施加初始面應(yīng)力 200N/m。仿真分析的步驟如下所示。

)力學(xué)與熱學(xué)屬性功能 計(jì)算彈性常數(shù)及更通用的模量，如體積模量，剪切模量和楊氏模量 深入了解物理過程（例如：蠕變模擬、薄膜生長） 獲取熱傳導(dǎo)/熱導(dǎo)率，同樣適用于界面分析優(yōu)勢 針對(duì)大規(guī)模分子動(dòng)力學(xué)仿真進(jìn)行了優(yōu)化 提供超過300種經(jīng)驗(yàn)經(jīng)典勢函數(shù)（支持組合使用，亦可添加自定義或文獻(xiàn)中的勢函數(shù)） 執(zhí)行高度定制化的力學(xué)屬性仿真

本案例展示的是一個(gè)一維模型的薄膜太陽能電池示例。它包括一個(gè)附加銀層和透明邊界條件的兩個(gè)設(shè)置，而不是完美的電導(dǎo)體邊界條件進(jìn)行比較。腳本data_analysis / run_comparison_1D.M對(duì)這兩種設(shè)置執(zhí)行波長掃描，并將結(jié)果可視化，就像薄膜太陽能電池的例子一樣。此外，它在下圖底部所示的半對(duì)數(shù)圖中顯示了兩種設(shè)置的節(jié)能誤差。

薄膜型聲學(xué)超表面的結(jié)構(gòu)示意圖 技術(shù)路線： 在COMSOL軟件中對(duì)薄膜型聲學(xué)超表面的隔聲特性進(jìn)行仿真分析。首先建立有限元仿真幾何模型，然后設(shè)置變量和定義材料屬性，建立圓柱形空氣域，對(duì)入射口出射口積分，計(jì)算入射、出射聲功率。設(shè)置薄膜的預(yù)應(yīng)力，模型框架設(shè)置邊界固定條件，并劃分自由四面體網(wǎng)格。在采用壓力聲學(xué)頻域和固體力學(xué)兩個(gè)物理場接口。

LED的熱設(shè)計(jì)一般有以下幾個(gè)環(huán)節(jié): 基于最嚴(yán)苛的邊界條件定義最大接環(huán)熱阻； 設(shè)置熱阻網(wǎng)絡(luò)模型，計(jì)算散熱器熱阻； 根據(jù)材料、空間預(yù)估散熱器尺寸與外形； 利用CFD軟件進(jìn)行仿真分析； 確定熱學(xué)與光學(xué)系統(tǒng)性能及余量； 對(duì)以上步驟進(jìn)行優(yōu)化迭代 基于該設(shè)計(jì)步驟，則可以使用一下仿真與測試工具進(jìn)行支持，主要包括

（八）生成基于測試的簡化熱模型 熱學(xué)仿真模型的建立：一個(gè)可靠、標(biāo)準(zhǔn)的器件熱模型對(duì)于預(yù)測器件在各種散熱條件下的結(jié)溫，設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的散熱模組至關(guān)重要。T3ster 利用熱瞬態(tài)測試法并結(jié)合結(jié)構(gòu)函數(shù)分析，能夠幫助用戶準(zhǔn)確獲得熱阻容參數(shù)，不僅能建立穩(wěn)態(tài)熱學(xué)模型，還能很好地建立動(dòng)態(tài)熱學(xué)模型（DCTMs）。用戶可以利用這些模型預(yù)測器件的穩(wěn)態(tài)以及瞬態(tài)熱學(xué)行為 。

薄膜型聲學(xué)超表面的結(jié)構(gòu)示意圖技術(shù)路線：在COMSOL軟件中對(duì)薄膜型聲學(xué)超表面的隔聲特性進(jìn)行仿真分析。首先建立有限元仿真幾何模型，然后設(shè)置變量和定義材料屬性，建立圓柱形空氣域，對(duì)入射口出射口積分，計(jì)算入射、出射聲功率。設(shè)置薄膜的預(yù)應(yīng)力，模型框架設(shè)置邊界固定條件，并劃分自由四面體網(wǎng)格。在采用壓力聲學(xué)頻域和固體力學(xué)兩個(gè)物理場接口。

除石墨烯材料外，碳納米管（CNT）也是一種具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型碳納米材料，其熱導(dǎo)率在室溫下為3000～3500 W/(m·K)，抗拉強(qiáng)度為 5×104～2×105 MPa。一些研究報(bào)告稱，引入少量碳納米管可以明顯改善復(fù)合材料的導(dǎo)熱性和機(jī)械性能。

在國高材分析測試中心近期承接的一項(xiàng)材料評(píng)價(jià)委托中，客戶提供了兩款商業(yè)化乙烯/1-己烯茂金屬共聚物薄膜級(jí)樹脂（標(biāo)記為樣品A和樣品B）。在進(jìn)廠質(zhì)量檢驗(yàn)中，這兩款樹脂的密度、熔融指數(shù)、分子量等指標(biāo)基本一致。但在薄膜吹塑和流延成型加工后，發(fā)現(xiàn)兩者的薄膜力學(xué)性能差異較大，導(dǎo)致生產(chǎn)良率波動(dòng)，部分抗穿刺包裝袋產(chǎn)品不達(dá)標(biāo)。

十多年來，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，優(yōu)飛迪科技也與國際和國內(nèi)的主要頭部工業(yè)軟件廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾漠a(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)解決方案。

圖4 風(fēng)機(jī)曲線完成算例設(shè)置后進(jìn)行迭代計(jì)算直至結(jié)果收斂，得到模擬仿真結(jié)果。2 模擬仿真結(jié)果分析由模擬仿真結(jié)果可以看出流體區(qū)域速度分布與預(yù)期一致，在中心管處由兩端向中心風(fēng)速有所減小，空氣通過中心管上的分配孔加速進(jìn)入氣墊輥腔體建立內(nèi)壓再由氣墊輥上細(xì)孔排出。流體區(qū)域速度云圖如圖5所示，XY截面速度云圖如圖6所示，細(xì)孔出口處風(fēng)速曲線如圖7所示。

摘要 光源是任何光學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分，在實(shí)際應(yīng)用中，光源往往具有獨(dú)特的光譜分布、空間輻射特性或時(shí)間變化規(guī)律，通過自定義光源，可直接導(dǎo)入實(shí)測數(shù)據(jù)，確保仿真結(jié)果與物理原型高度一致。在本案例中，將演示如何在VirtualLab Unity軟件中導(dǎo)入一個(gè)自定義光源，并查看在該光源在經(jīng)過一個(gè)四層AR膜后的膜系的光譜。

（1）風(fēng)機(jī)氣動(dòng)、熱學(xué)和噪聲仿真 風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、熱學(xué)、噪聲仿真包括： 氣動(dòng)仿真基于玻耳茲曼方程，描述介觀尺度下的氣體行為，玻耳茲曼方程能夠再現(xiàn)流體動(dòng)力學(xué)極限； 支持翼型數(shù)據(jù)和特性的輸入； 基于2.5D后緣噪聲功率工作流仿真； 基于2.5D對(duì)仿真性能輸出，如：壓力分布、邊界開發(fā)、近場和遠(yuǎn)場噪聲數(shù)值等，實(shí)現(xiàn)噪聲預(yù)測與預(yù)防。