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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本作品通过研究微波炉矩形金属璧的单向移动,实现腔体内电场分布的变化,从而达到调节作用腔体内各点的电场分布的目的。图表1为仿真几何模型示意图,除了腔体内部的小块土豆,其余的腔体材料均为理想导体铜,腔体内为标准大气压下的空气。图表1中300mm30mm350mm矩形块的设计是为了更便捷地计算移动后的网格。本次仿真沿x轴正方向向外移动2的外侧面金属壁来实现腔体的移动。端口激励源为TE10模、频率2.45GHz、功率700W、相位为0的微波。图表2为金属壁移动示意图,通过软件的移动网格接口实现移动金属壁的仿真。仿真结果良好 ... Read More
复合型电磁轨道发射装置是轨道型电磁发射器研究的一个重要方向,复合型轨道是对轨道的内表面添加保护层,由于电磁轨道在发射时存在复杂的热量变换,轨道表面材料在吸收这些热量之后会发生脱落、气化甚至是电离等现象。为减弱在发射过程中的烧蚀现象,在轨道的表面添加保护层,使轨道内表面材料具有强的耐热性能,并且强度、韧性较好。运用 COMSOL Multiphysics® 软件仿真模拟复合轨道在发射过程中的温度、电流、应力和应变的变化。 Read More
近年来,三维系统级封装技术逐渐成为人们的关注焦点,是下一代集成电路封装设计最有发展潜力的实现方案。然而,热管理是系统级封装技术需解决的关键问题。图1是典型的系统级封装结构,包含堆叠芯片、硅通孔、封装基板、热界面材料以及多层凸点结构。若对该结构的所有细节进行建模,将会消耗巨大的计算资源,导致分析效率非常低下。因此,本论文将封装中的硅通孔层以及凸点层等复杂结构进行等效处理,提取它们在水平和垂直方向上的等效热导率以及等效比热容、等效密度等参数。例如,在建模过程中,采用 COMSOL Multiphysics® 传热模块对硅通孔层的水平方向等效热导率进行提取,边界设置如图2所示 ... Read More
微波辅助生物柴油生产越来越受到了人们的关注,但是,微波的不均匀加热也影响了微波辅助生物柴油的大规模生产。研究表明,连续流微波加热器可以有效地解决微波辅助生物柴油的批量生产问题[1],螺旋推进器也可以改善加热均匀性,于是仿真带有螺旋推进器的连续流微波加热器的生物柴油生产过程,有利于优化连续流微波加热器的设计,对提高微波辅助生物柴油生产效率有重要的意义。 本文使用了电磁场、旋转机械流、流体传热和化学反应接口。电磁场中的介电系数是关于温度和物质浓度的函数,流体的热参量由流体各组分的质量比等效所得[2]。计算采用步进求解的方法,先在频域求解电磁场,所得的耗散功率代入流体传热 ... Read More
随着电力工业的快速发展,母线板作为汇集、分配和传送电能的装置,广泛应用于各个电工领域。由于流过母线板的电流一般较大,其温升发热问题不容忽视。该问题涉及电磁场、温度场、流场及位移场等多个物理场的综合。为了更好地研究其发热散热问题,本文采用 COMSOL Multiphysics® 多物理场直接耦合分析软件,基于有限元理论,在考虑设备几何形状和材料物理特性影响的基础上,对母线板进行三维建模。分别在瞬态和稳态情况下对母线板进行电—热—力耦合场分析,电—热—流耦合场分析,从而研究母线板的温度、电流密度分布规律和由于热膨胀引起的形变大小。最后加入层流,分析在考虑气流冷却效应时 ... Read More
引言:微波干燥过程涉及多物理场的耦合,物理过程十分复杂。不仅有被加热物质的形态改变,还有气态、液态和固态三相的相互作用。为了更清楚地理解微波干燥过程,本模型将电磁场、多相流和物理变形用相应的方程耦合到一起建模分析,并用相应的物理参数表征微波干燥过程。(图1) COMSOL Multiphysics® 的使用:借鉴微波加热接口土豆模型,添加气体和固体传热接口以及自定义方程,用方程和参数实现多物理场耦合。实验模型中,干燥物为土豆,且被视为多孔弹性介质。物质变形用相应的矩阵来表征。 结果:在仿真结果的基础上,利用家用微波炉干燥土豆,设计实验 ... Read More
现在 COMSOL Multiphysics® 中对时域问题的处理大多数通过离散时间来处理,比如微波炉中加热一杯水,杯壁由两半不同介电常数的玻璃组成,杯子在托盘带动下旋转,对杯子中的水进行受热分析。传统的解法是将要分析的过程离散为一定步长的时间点,每算完一个时间点将杯子旋转一定的角度,然后在求解器中设置此次计算结果作为下一个时间点的初值。如果时间步长足够短,便可以模拟水的受热情况。这种做法的不足之处是需要调用 MATLAB 联合求解,计算时间较长。而且还有一个问题是在不同的时间点,由于场分布不同,杯子的位置不同,COMSOL 中剖分的网格应该是不同的 ... Read More
微波作为信息和能量的载体具有同等重要的应用价值,利用微波对物质产生的物理化学效应进行能量传递及转换已经在化学领域有了积极的应用。从 1986 年 R.N. Gedye 等人首次使用微波促进化学反应使其反应速率提高 1240 倍以来,有越来越多的微波和化学领域的科学家对相关问题进行了研究,并出现了一门新兴学科“微波化学”。微波化学作为研究微波能的一个方面是研究微波与化学反应体系相互作用的一个新兴学科。由于当前人们对微波加快化学反应的研究还非常肤浅,微波在大规模应用中并未发挥出其应有的巨大优势,微波化学进一步发展面临着巨大的挑战和机遇 ... Read More