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磁共振成像(MRI)系統(tǒng)必須產(chǎn)生高分辨率的圖像，使醫(yī)生能夠準(zhǔn)確地為病人診斷。為了獲得這種高水平的圖像質(zhì)量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內(nèi)必須有一個已知的穩(wěn)定的基礎(chǔ)磁場分布。這就是仿真發(fā)揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設(shè)計核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優(yōu)化磁場，改善磁共振儀產(chǎn)生的掃描數(shù)據(jù)。

磁共振成像(MRI)系統(tǒng)必須產(chǎn)生高分辨率的圖像，使醫(yī)生能夠準(zhǔn)確地為病人診斷。為了獲得這種高水平的圖像質(zhì)量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內(nèi)必須有一個已知的穩(wěn)定的基礎(chǔ)磁場分布。這就是仿真發(fā)揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設(shè)計核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優(yōu)化磁場，改善磁共振儀產(chǎn)生的掃描數(shù)據(jù)。

今天講講在 RP Fiber Power 里面仿真環(huán)形腔光纖激光器。首先，RP Fiber Power 里面有單位的定義和光譜數(shù)據(jù)的集合文件（根據(jù)需求也可以自定義），我們可以直接調(diào)用；然后，定義光纖的結(jié)構(gòu)，信道等基本參數(shù)和模型的搭建；最后，使用自帶的函數(shù)和命令，顯示想要輸出的數(shù)值結(jié)果和圖形輸出。下圖顯示了環(huán)形腔摻Y(jié)b光纖激光器的模擬結(jié)果。

本案例建立了一管道式淺口腔結(jié)構(gòu)，基于COMSOL軟件的CFD模塊和聲學(xué)模塊仿真了管道系統(tǒng)中一種簡單的腔內(nèi)流噪情景。仿真結(jié)果如圖所示。感興趣的朋友歡迎交流合作

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(yàn)轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的仿真APP。

原理是當(dāng)擾動傳過時，開口處的空氣柱會向腔內(nèi)移動一點(diǎn)，導(dǎo)致腔內(nèi)空氣被壓縮，壓力增大后，空氣柱開始向外運(yùn)動，由于慣性，會多向外移動一點(diǎn)，腔內(nèi)空氣膨脹，壓力下降，空氣柱再次向腔內(nèi)運(yùn)動，如此重復(fù)，如果這個擾動頻率和腔內(nèi)空氣固有頻率接近，就會發(fā)生共振，聽到聲音。大家再看汽車開窗這個結(jié)構(gòu)，是不是和“亥姆霍茲”共振器很像。

螺桿壓縮機(jī)殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計既要滿足強(qiáng)度設(shè)計要求，同時也要滿足剛度設(shè)計要求，避免由于設(shè)計不合理產(chǎn)生共振、振動傳遞高等問題[3]。有限元分析可用于結(jié)構(gòu)及流體的仿真。合理運(yùn)用仿真手段，可加快設(shè)計工作的進(jìn)行，通過仿真結(jié)果來優(yōu)化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，確定壓縮機(jī)殼體和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，避免后期不必要的改模，降低開發(fā)成本。本文分別從結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和動力學(xué)方面對螺桿壓縮機(jī)殼體和轉(zhuǎn)子進(jìn)行有限元仿真分析。

光子晶體(PhC)膜腔是集成光子學(xué)中實(shí)現(xiàn)緊湊光學(xué)元件的理想材料。功能可能包括激光器、開關(guān)或放大器。在案例中，計算了L5 PhC薄膜腔的基模。PhC板由一個被空氣包圍的薄介質(zhì)膜和在一個規(guī)則的、有限的、六邊形網(wǎng)格上穿孔的圓孔組成。對于L5腔，省略了沿裝置中心線的5個孔。共振模式被定位在缺失的孔隙處。

垂直腔面發(fā)射激光器 （VCSEL） 是一種特定的微型化半導(dǎo)體激光二極管。諧振腔通常由布拉格反射鏡（分布式布拉格反射器DBR）構(gòu)成，激光束發(fā)射垂直于頂部的表面。本教程案例展示了如何設(shè)置復(fù)雜的 VCSEL 幾何形狀，以及如何用其特有的 3D 模式輪廓、共振波長和質(zhì)量因子（Q 因子）高效的計算腔膜。該設(shè)置緊跟文獻(xiàn)中的案例（比恩斯特曼等人2001年發(fā)表的文章）。

垂直腔面發(fā)射激光器 （VCSEL） 是一種特定的微型化半導(dǎo)體激光二極管。諧振腔通常由布拉格反射鏡（分布式布拉格反射器DBR）構(gòu)成，激光束發(fā)射垂直于頂部的表面。本教程案例展示了如何設(shè)置復(fù)雜的 VCSEL 幾何形狀，以及如何用其特有的 3D 模式輪廓、共振波長和質(zhì)量因子（Q 因子）高效的計算腔膜。該設(shè)置緊跟文獻(xiàn)中的案例（比恩斯特曼等人2001年發(fā)表的文章）。

由于VCSEL腔長極短，需要腔內(nèi)有源介質(zhì)對激射模式提供較大的增益補(bǔ)償。本案例顯示了如何設(shè)置并仿真VCSEL激光有源區(qū)的增益。

光子晶體(PhC)膜腔是集成光子學(xué)中實(shí)現(xiàn)緊湊光學(xué)元件的理想材料。功能可能包括激光器、開關(guān)或放大器。在案例中，計算了L5 PhC薄膜腔的基模。PhC板由一個被空氣包圍的薄介質(zhì)膜和在一個規(guī)則的、有限的、六邊形網(wǎng)格上穿孔的圓孔組成。對于L5腔，省略了沿裝置中心線的5個孔。共振模式被定位在缺失的孔隙處。

采用球面反射鏡構(gòu)造了一個共焦非穩(wěn)腔，該結(jié)構(gòu)與Siegman和Miller描述的結(jié)構(gòu)一致[1]。該諧振腔的準(zhǔn)直菲涅爾數(shù)和等量菲涅爾數(shù)分別為： (11.1) 其中，a是孔徑半徑，L為腔長，λ為波長，M是準(zhǔn)直倍率。相應(yīng)的參數(shù)數(shù)值為:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。帶入后計算得：Nc=2，Neq=0.75。

參考文獻(xiàn)2008年發(fā)表在PRL上的《Plasmon-Induced Transparency in Metamaterials》，關(guān)于fano共振的超級經(jīng)典的工作。Plasmon-Induced Transparency in Metamaterials.pdf下面是論文結(jié)果VS我復(fù)現(xiàn)的結(jié)果。

采用球面反射鏡構(gòu)造了一個共焦非穩(wěn)腔，該結(jié)構(gòu)與Siegman和Miller描述的結(jié)構(gòu)一致[1]。該諧振腔的準(zhǔn)直菲涅爾數(shù)和等量菲涅爾數(shù)分別為：其中，a是孔徑半徑，L為腔長，λ為波長，M是準(zhǔn)直倍率。相應(yīng)的參數(shù)數(shù)值為:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。帶入后計算得：Nc=2，Neq=0.75。激光在腔中來回一次后，分布的單位是初始時的兩倍。

因此轉(zhuǎn)盤腔是轉(zhuǎn)輪機(jī)械系統(tǒng)中的重要部件，轉(zhuǎn)盤腔包括封閉的轉(zhuǎn)子-定子腔，徑向流出/流入/軸向通流的旋轉(zhuǎn)腔等類型。本案例的目的是研究旋轉(zhuǎn)盤腔中的復(fù)雜流動和傳熱機(jī)制，并驗(yàn)證CFD仿真軟件作為解決渦輪機(jī)械內(nèi)部空氣系統(tǒng)相關(guān)問題的可行性。

BHC11 dead volume 50 [cm**3] 在仿真模式下設(shè)置仿真時間為2 s并運(yùn)行仿真，提取三個質(zhì)量塊的位移結(jié)果曲線，如圖5所示。可以看出，模型a和模型c仿真結(jié)果完全一致，模型b的仿真結(jié)果和它們存在差異。

因此轉(zhuǎn)盤腔是轉(zhuǎn)輪機(jī)械系統(tǒng)中的重要部件，轉(zhuǎn)盤腔包括封閉的轉(zhuǎn)子-定子腔，徑向流出/流入/軸向通流的旋轉(zhuǎn)腔等類型。本案例的目的是研究旋轉(zhuǎn)盤腔中的復(fù)雜流動和傳熱機(jī)制，并驗(yàn)證CFD仿真軟件作為解決渦輪機(jī)械內(nèi)部空氣系統(tǒng)相關(guān)問題的可行性。02 模型建立本案例選取了兩種轉(zhuǎn)盤腔類型作為研究對象，分別是封閉轉(zhuǎn)子-定子轉(zhuǎn)盤腔和徑向流出旋轉(zhuǎn)腔，如圖1所示。

真空泵出口直徑為6 mm，根據(jù)式（1）的計算，消聲器擴(kuò)張腔直徑需達(dá)到35 mm，理論消聲量為25 dB(A)。針對圖3給出的目標(biāo)消聲量和目標(biāo)消聲頻段，本文設(shè)計了三種消聲方案，如表1所示，利用聲學(xué)仿真軟件LMS Virtual Lab[16]對三種消聲方案進(jìn)行仿真計算，得到的仿真結(jié)果如圖4～圖6所示。

諧振腔的共振頻率和品質(zhì)因子，除受腔長度影響外，還可能取決于腔表面的褶皺程度。本例在光子晶體諧振腔的表面，設(shè)計了波浪形的激光工作物質(zhì)，組成垂直腔激光器。它可以在單模狀態(tài)下穩(wěn)定工作，并具有平坦的波前。 參考文獻(xiàn)：Appl.Physics.B 91, 475-478(2008) 1. 計算模式及參數(shù) 2.