Sehen Sie, wie die Multiphysik-Simulation in Forschung und Entwicklung eingesetzt wird
Ingenieure, Forscher und Wissenschaftler aus allen Branchen nutzen die Multiphysik-Simulation, um innovative Produktdesigns und -prozesse zu erforschen und zu entwickeln. Lassen Sie sich von Fachbeiträgen und Vorträgen inspirieren, die sie auf der COMSOL Conference präsentiert haben. Durchsuchen Sie die untenstehende Auswahl, verwenden Sie die Schnellsuche, um eine bestimmte Präsentation zu finden, oder filtern Sie nach einem bestimmten Anwendungsbereich.
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锂离子电池在首次充电过程中,电解液会在石墨等负极表面还原分解,形成固体电解质相界面(SEI膜),永久地消耗一部分来自正极的锂,造成首次充放循环的库仑效率偏低。通过预锂化对电极材料进行补锂,抵消形成SEI膜造成的不可逆锂损耗,以提高电池的容量和能量密度。为了研究石墨等负极预锂化过程,本文利用COMSOL软件建立石墨阴极和锂金属阳极二维电化学瞬态模型,基于锂离子电化学反应动力学、物质传递与扩散等过程,研究石墨阴极不同位置锂离子的浓度分布情况,分析电流密度和温度对石墨预锂化的影响。结果表明电流密度越大,浓差极化越大,造成石墨不同位置的嵌锂浓度分布极不均匀 ... Mehr lesen
LIMCA技术是一种原位测量高温液态金属中杂质颗粒的方法。测量的原理为:在一个小孔内外设置一对电极,并且通以电流,这样可以在孔口附近形成一个电敏感区,当杂质经过电敏感区时,通过测量电压脉冲信号以检测杂质的信息。对硬质颗粒的LIMCA技术已经有了许多研究,但实际情况下有些颗粒如气泡是可变形的,这将损害LIMCA的精度。 模型使用了 COMSOL Multiphysics® 中的“层流两相流-相场”和“电磁场”模式,气泡和液态铝以相同的初始速度向相同方向运动,同时在液态导电金属中通以电流。由于流体和气泡是运动的,流动会受到洛伦兹力的影响,所以在流场中加入由电磁场计算得到的 ... Mehr lesen
动脉瘤破裂是引起蛛网膜下腔出血的一种主要原因。结合 COMSOL Multiphysics® 灵活的几何建模特性以及强大的流体仿真求解能力,本文分别对两组不同大小关系的 MCA 动脉瘤理论模型进行了仿真建模分析。通过模拟分析,获得了动脉瘤球囊体长度和宽度与动脉瘤基底宽度不同比例条件下的动脉瘤速度、压力、壁面切应力(WSS)等参数的变化规律,分析了几何形态与动力学参数之间的关系。模拟结果显示:1、宽颈动脉瘤,瘤体内部旋流强度较之窄颈动脉瘤更强,中心区流速更低,更有利于形成血栓而且顶点处压力更大,更易破裂。2、增大动脉瘤宽度与基底直径的比值,顶点处 WSS 呈非线性增长 ... Mehr lesen
随着城市化的发展,城市下垫面的改造引起城市微气候的改变,比如温度、风速等,这些参数主要受建筑结构、材料、排列方式的影响,在夏季,城市地区温度比周围乡村地区温度高,这种现象也称为城市热岛效应,在全球范围内,这种热岛强度(城乡空气温度差)范围从0.6℃到12℃不等。城市热岛影响人的舒适性和健康,也会加大城市的能源消耗,因此,减少城市多余热量是城市规划者需要考虑的重要因素。此模型采用解决空气与建筑表面和地面热对流传输的CFD模型和解决建筑表面和地面与天空之间短波和长波辐射交换的RAD模型,CFD模型采用雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程,考虑热效应的影响 ... Mehr lesen
在微波加热中,其加热效率及加热均匀性一直是研究的热点问题。本文利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件的RF模块对一个长方体谐振腔的电磁功率分布进行仿真研究。对谐振腔内环氧树脂材料负载上的电磁功率、功率变异系数以及归一化体积等特征值进行对比分析,研究改变腔内金属隔板的几何形状、尺寸对负载加热效率及加热均匀性的影响。仿真结果表明:在谐振腔内部增加金属板能够提高加热效率,隔板几何的变化会影响加热效率和加热均匀性。最终文中给出了当隔板分别为正方形、圆形时,获取加热效率较高同时加热均匀性较稳定对应的隔板参数设置。研究结论可以为谐振腔的设计提供指导意见。 Mehr lesen
鉴于煤岩体“孔—裂隙”双重介质属性,利用COMSOL软件建立了含有孔、裂隙结构的煤岩基质细观结构模型。在模型中采用固体力学模块、层流模块、达西定律模块以及稀物质传递模块,通过自定义参数耦合和边界耦合的方式实现了多物理场的相互耦合作用。针对不同裂隙入口气压情况进行了数值模拟计算和分析,结果表明在裂隙壁附近应力过渡明显,渗透率变化显著,极易发生损伤破坏。研究发现模型中存在某一临界位置,在其两侧渗透率随入口压力的变化规律相反,即模型中距裂隙边界一定范围内的煤岩基质渗透率随入口压力的增大而逐渐减小,但在此范围外的煤岩基质渗透率随入口压力的增大反而逐渐增大 ... Mehr lesen
环境污染问题日益严重,新能源汽车将逐渐成为汽车工业发展的新方向,而动力电池作为整个电动汽车的驱动核心,其安全性和使用寿命受到广泛关注。动力电池组在大倍率充放电时内部化学反应加剧,各单体电池温度急剧升高,电池单体之间的不一致性加剧,容易引发热失控等一系列安全事故。本工作采用COMSOL Multiphysics有限元软件对圆柱卷绕式锂离子电池建立3D电化学-热平均耦合有限元模型,将电化学模型与热模型结合分析电池的电化学特性以及热行为,最终建立一个安全可靠的热管理系统。 首先使用COMSOL软件的“电池与燃料电池模块”和“传热模块”这两个模块和“锂离子电池接口” ... Mehr lesen
为抑制离子轰击靶材,提高亚稳态原子密度而提出了离子筛选 ICP(I-F ICP)设备,可以有效地抑制带电粒子到达靶材表面,亚稳态原子与电子/离子数量比值明显提高,有助于 CVD 工艺中靶材表面的活化。本文通过 COMSOL Multiphysics® 中耦合等离子体和流场接口对 I-F ICP 腔室建模仿真,腔室结构见图1,应用氩气放电仿真研究了离子筛网的过滤效果。首先对比有无耦合流场的结果,结果显示了耦合流场仿真的必要性。用等离子体场与流场耦合计算,等离子体场为流场提供流体的特性参数密度和动力学粘度系数,流场接口为等离子体接口提供速度场和决定压力等参数并提供进、出气口 ... Mehr lesen
金属丝织物声衬是应用于航空发动机短舱的新型降噪声衬,由金属丝网、穿孔板、蜂窝腔和背板组成,其中孔径仅有几十微米的金属丝网对声衬的声学性能有重要影响,因此探究金属丝网小孔内部的声场以及金属丝织物声衬内部的声场对于其降噪机理与声学特性的研究有重要意义。本文利用COMSOL中的CFD模块(高马赫数流动接口)直接求解时域下的NS方程组,对二维金属丝织物声衬在高声强下的声场进行仿真,入口处设置正弦变化的脉动压力以模拟声波入射,金属丝网小孔壁面与穿孔板小孔壁面设置为无滑移边界条件,其余计算域边界为滑移边界条件,时间推进格式选择二阶BDF格式。本文还从计算结果中提取测点处的压力信号 ... Mehr lesen
在石油开采的过程中会产生很多的废料残渣,油基钻屑就是其中的一种。油基钻屑成分复杂,含有多种矿物油,是国家明文规定的危险废弃物,因此需要对油基钻屑进行资源化无害化处理。本文利用多场模拟商用软件COMSOL对不同几何结构参数的螺纹推进式换热器进行合理建模,研究螺纹推进式换热器的关键结构参数、螺纹转速对管侧高温烟气和壳侧油基钻屑的流动传热、阻力性能、内套管形变规律的影响关系和敏感特性。结果表明:随着螺纹转速的增大,油基钻屑出口速度、表面传热系数和流动阻力增大,出口温度升高,最大轴向位移与最大径向位移均逐渐减小;同时发现,当雷诺数Re Mehr lesen