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</p><p><br></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202012/d4afe1410bf245aa9d026db4e226b522.gif" alt="2222.gif"></p><p><br></p><p>該案例嘗試使用comsol進(jìn)行微顆粒的光熱和射線光學(xué)耦合，動圖如上展示的。

另一種結(jié)合方式，是利用實(shí)驗(yàn)表征提供需要建立模型的幾何參數(shù)，如X射線斷層掃描(X-ray Computed Tomography, X-ray CT)和掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)可以提供幾何參數(shù)，將這些幾何參數(shù)導(dǎo)入COMSOL Multiphysics可以實(shí)現(xiàn)幾何形狀的重現(xiàn)，從而更加精準(zhǔn)地建立模型。

新的射線光學(xué)模塊可用于建立光在光學(xué)介質(zhì)和設(shè)備中的傳播模型，其中電磁波被看作射線。我們還有許多包括角隅反射器模型或牛頓望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中的光線傳播建模在內(nèi)的許多射線光學(xué)仿真案例供您參考，可在 COMSOL 官網(wǎng)下載。 本文內(nèi)容來自 COMSOL 博客

在 COMSOL Multiphysics? 中進(jìn)行聲射線追蹤分析COMSOL Multiphysics 6.0 版本附加的“聲學(xué)模塊”中提供的增強(qiáng)的射線聲學(xué)功能，能夠根據(jù)用戶定義的空間指向性函數(shù)，或使用前一個研究中的 外場計(jì)算 特征釋放射線的強(qiáng)度和相位分布。該案例模型基于 Brinkmann、Asp?ck 等人在 2019 年和 2020 年做的研究。

涉及電磁、結(jié)構(gòu)&聲學(xué)、流體&傳熱、化工等四個大專項(xiàng)，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]。流固耦合理論及控制方程[4]一般固體變形控制方程主要由三個方程構(gòu)成：應(yīng)力平衡方程、幾何變形方程、本構(gòu)方程。

自 COMSOL Multiphysics? 軟件 6.0 版本開始，這個默認(rèn)設(shè)置將降低內(nèi)存使用率并加快求解時間。但是，如果模型是純粹的輻射冷卻并且表面之間的溫度變化很大，它可能會失敗。如果您觀察到不收斂，請將這個設(shè)置更改為 包含總輻射的貢獻(xiàn)。計(jì)算和繪制角系數(shù)如果您有幾組表面并想知道它們之間的角系數(shù)，這在我們之前的博客文章中已經(jīng)講過。

那么，我們?nèi)绾卧?COMSOL Multiphysics 中為這樣的光學(xué)系統(tǒng)建模呢？我們使用 COMSOL 軟件的波動光學(xué)模塊進(jìn)行建模的原因有很多。乍一看，射線光學(xué)模塊似乎也很合適，因?yàn)橄到y(tǒng)的大小比波長大幾個數(shù)量級。然而，對于馬赫-曾德爾調(diào)制器，我們主要關(guān)注的是干涉效應(yīng)。射線光學(xué)模擬通常不會自動考慮干涉，因此不是理想的方法。通過使用波動光學(xué)模塊，干涉將被自動考慮。

選擇二維幾何光學(xué)研究，左側(cè)邊界設(shè)置從邊界釋放，射線方向沿x軸正方向，將除右側(cè)邊界外的其他邊界全部設(shè)置為鏡面反射。 進(jìn)行計(jì)算并查看光線在梯度材料中的反射現(xiàn)象。

陰極射線在亥姆霍茲線圈中彎曲成一個圓圈。圖片來源：Sfu。根據(jù) CC BY-SA 3.0授權(quán)，通過 Wikimedia Commons 共享。 在設(shè)計(jì)亥姆霍茲線圈時，很自然地會提出一個問題：磁場的均勻性如何，距離應(yīng)多遠(yuǎn)？我們可以借助 COMSOL Multiphysics? 軟件來回答這個問題，。

如果要模擬通過電介質(zhì)材料的反射和折射射線，我們可以使用 COMSOL 軟件中的射線光學(xué)模塊的功能。結(jié)束語今天這篇文章我們研究了不透明和半透明表面的輻射反射，以及模擬彎曲反射邊界的建模注意事項(xiàng)。請記住，在有限溫度下，輻射的吸收和反射與表面的輻射發(fā)射同時發(fā)生，您可以查閱本系列文章中關(guān)于輻射傳熱建模的第 1 部分內(nèi)容：“什么是表面發(fā)射率？在輻射傳熱中有哪些典型案例”。

磁芯 傳熱模塊： 各種各樣的散熱器 微流體模塊： 各種微流體通道 攪拌器模塊： 各種類型的葉輪 軸 釜 多體動力學(xué)模塊： 外齒輪和內(nèi)齒輪 齒條 射線光學(xué)模塊： 各種類型的透鏡

</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; ECT 敏感場的軟場特性<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 與 X 射線等射線成像技術(shù)相區(qū)別的是，ECT 中的敏感場具有“軟場”特性。其“軟場”特性體現(xiàn)在，當(dāng)電力線穿過被測對象內(nèi)介質(zhì)時會受被測介質(zhì)分布的影響而發(fā)生彎曲。ECT 的敏感區(qū)域中介電常數(shù)的變化將引起敏感場中較為復(fù)雜的變化，這增加了對系統(tǒng)研究的難度。

§ 射線追蹤法（Ray Tracing）：射線追蹤法用于電磁波的傳播和反射分析，特別適用于光學(xué)領(lǐng)域。§ 邊界元法：將空間的邊界劃分為有限個單元，然后根據(jù)邊界條件求解場分布。 電磁仿真的計(jì)算特點(diǎn)如下：§ 計(jì)算量大：電磁仿真通常涉及大量的計(jì)算量，這對計(jì)算機(jī)硬件和軟件提出較高的要求。§ 精度要求高：電磁仿真需要保證計(jì)算結(jié)果的精度，這對算法和求解器提出了較高的要求。

1.1 基于x-CT的電極微觀結(jié)構(gòu)表征技術(shù)x-CT技術(shù)即通過X射線對電極樣品的指定位置進(jìn)行透射，從而達(dá)到無損檢測樣品表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的目的。當(dāng)利用x-CT技術(shù)對電極樣品進(jìn)行整體形貌表征時，由發(fā)射源對樣品放射一定強(qiáng)度的X射線，測試樣品將吸收部分X射線并把透射出樣品的X光束折射至閃爍探測屏，最后由電荷耦合原件（CCD）形成電極二維投影圖像。

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