See How Multiphysics Simulation Is Used in Research and Development
Engineers, researchers, and scientists across industries use multiphysics simulation to research and develop innovative product designs and processes. Find inspiration in technical papers and presentations they have presented at the COMSOL Conference. Browse the selection below or use the Quick Search tool to find a specific presentation or filter by application area.
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空间堆中的热离子转换器（TEC）由于在将核反应堆中产生的热能向机械能转换的过程中不需要中间步骤，相比于布雷顿循环等动态转换方式更紧凑、质量更轻且无声，同时又比温差电转换等其他静态转换方式效率较高。由于热离子反应堆的实验研究和测试是一项复杂而昂贵的工作，因此需要通过仿真模拟对热离子转换器进行性能分析及优化设计，并对未来的实验设计提供依据。本文使用COMSOL®软件对多节串联热离子转换器实验装置进行了温度、力学和热电转换的耦合计算，采用2维轴对称几何建模，核反应热源通过电加热模拟，热阱采用共轭传热模拟。相比单节热离子转换器 ... Read More
摘要：磁性元器件广泛应用于开关电源系统中，例如：变压器用于电磁能量变换，起到隔离、电压变换等作用；电感器用于储能、吸收电磁干扰等作用。现如今，简单的依靠以往粗略的经验公式或者解析表达式已经不能精确的计算出实际的频率、阻抗和损耗等特性，且很难解决电感器的各类特性和体积间的优化设计。针对此问题，采用COMSOL Multiphysics 多物理场耦合仿真软件。基于案例库中电感器三维建模的案例，根据电感器实物进行三维建模，利用AC/DC磁场（mf）接口和线圈几何分析，得到了在实际工程应用中指定材料和频率范围下的阻抗、电感量、磁场强度分布、热应力和趋肤效应等参数值 ... Read More
近年来，随着智能手机的普及和移动通讯技术的不断升级，对高频高性能SAW器件的需求也出现了激增之势。由于具有高的声速，包含金刚石的多层膜结构SAW器件成为了人们研究的热点。多层膜结构除了要具有高的相速度和大的机电耦合系数外，还需要IDT具有大的反射系数来设计低损耗和小尺寸的SAW器件 ，而电极厚度是影响反射系数的重要因素。本文利用COMSOL中的压电设备模块研究了ZnO/金刚石结构中Rayleigh波的m1和m2模式在最大机电耦合系数处的电极效应。仿真了ZnO/金刚石结构单端谐振器声表面波器件，计算了不同电极厚度下SAW的相速度、机电耦合系数和反射系数 ... Read More
水平井技术是最重要的油田开发技术之一，它给油气田开发带来巨大效益的同时也给测井等工程技术带来了新的课题。在水平井条件下，地层界面与井眼轨迹接近平行，感应测井仪器响应随地层电导率的变化规律与垂直井相比具有较大差别。直井中基几何因子的信号处理方法不再适用，只能通过反演确定地层参数，我们提出了基于正演信息库的快速反演方法。本文选择小直径阵列感应测井仪，利用COMSOL多物理场有限元软件磁场模块进行正演计算，建立水平井测井响应信息库。 首先建立水平井三层地层模型，设置6个可变模型参数（地层电阻率、围岩电导率、层厚、井眼与地层相对夹角、仪器距层边界距离），利用COMSOL ... Read More
电缆中间接头作为电力电缆中最脆弱的单元，电力系统70%以上的故障是由于接头缺陷或局部放电引起的。其主要原因则是接头制作缺陷导致的电场分布异常，从而引起局部放电造成绝缘层破坏。长距输电中，电缆中间接头一般为现场制作，其工作环境与设备比较简陋，常见的与工艺有关的缺陷主要有绝缘层环剥刀痕、导体表面黏附金属颗粒、导电颗粒混入绝缘层等。因此分析不同缺陷情况下电缆中间接头的电场分布，对改进电缆接头工艺，预防接头故障具有重要意义。本文根据电缆结构的对称性，在COMSOL Multiphisics中建立二维轴对称模型，在静电模块下计算不同工艺缺陷下的电场分布 ... Read More
随着电子通信的不断发展和普及，对声表面波器件（SAW）的性能要求也逐渐提升。在器件不断变小，工作环境的不断恶劣的情况下，声表面波器件也需要更高的频率、更好的稳定性能以及更大的带宽等新的提升。对于传统的氮化铝/金刚石结构来说已经无法满足更高频率，更大带宽的要求，所以本文为了能设计具有更高的相速度和机电耦合系数的声表面波器件，使用comsol 有限元仿真中的MEMS模块，对掺钪的氮化铝薄膜进行了研究，通过实验证明氮化铝钪作为压电材料时能具有更好的特性。通过研究在四种激励模式下氮化铝/金刚石结构与氮化铝钪/金刚石结构随着压电材料厚度的变化 ... Read More
The LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2/Silicon-carbon lithium ion battery is used in the plug-in electric vehicle due to its high specific energy. The mileage of electric vehicles can be improved by increasing the energy density of batteries, but the charging process becomes a more challenge issue ... Read More
三自由度永磁球形电动机（PMSM）是一种能够完成空间三自由度运动的结构特殊的球形电动机。电机转子体上共有4层每层10个极性交叉放置的钕铁硼永磁体，定子体上2层每层12个通电线圈，附图展示了PMSM的结构设计。 本仿真利用COMSOL软件中的AD/DC模块和多体动力学模块对PMSM进行了磁场分析、结构优化、转矩测试。 主要工作包括以下几个方面： （1）转子永磁体磁场与定子通电线圈的磁场耦合而产生电磁转矩。利用AC/DC模块对整个球形电机进行磁场仿真并分析，在此基础上对永磁体进行优化。 （2）永磁体的结构参数和结构形式会对转矩特性产生影响 ... Read More
纳米磁流体具有高靶向性和可控性，在药物靶向释放，磁分离以及微流控领域中引起广泛关注。磁流体是在基础流体如水、乙二醇等溶液中分散直径小于 20 nm 的磁性粒子，其作为一种新型的高传热性能的能量输送媒介，在其应用过程中传热性能是不可忽略的。国内外许多学者对磁性流体流动与强化换热机理进行了许多研究，取得了大量的研究成果。磁流体由于具有磁性和流动性，在外加磁场作用下，利用磁场调控能够有效增强换热效果。基于此本文在稳态条件下，利用磁场、流体和传热多物理场耦合方式，针对二维通道内磁性流体进行数值仿真计算，通过设置不同磁体组合、纳米流体体积分数和磁场强度研究磁流体的传热性能。 Read More