Technical Papers and Presentations

亚波长/纳米尺度波导中的受激布里渊散射是近年来集成光学、纳米光子学、非线性光学、声子学等领域的热点问题。本报告详细介绍用Comsol Multiphysics软件对这类问题进行数值仿真的技术细节，主要内容包括：（1）采用波动光学模块计算光波导模式；（2）基于pde模块中的弱形式进行弹性波波导建模与计算；（3）声光耦合系数的数值积分计算。报告中将给出具体的数值算例，并对Comsol Multiphysics对处理这类问题的优势进行总结。 Read More

透明导电薄膜是柔性触摸屏、太阳能电池、透明加热器等现代设备中的关键部件。基于模板法制备的透明导电薄膜没有结电阻，具有高光学透明度及低薄层电阻，特别适用于透明加热器中。这种透明导电薄膜的电学、光学性能及稳定性与其中随机金属线网络的几何结构有着紧密关联。由于随机的金属线网络尺寸小至微米甚至纳米级，只能通过高分辨率的红外显微镜研究薄膜电加热时的温度分布情况，而其中电流的分布则要通过数学方程计算。因此，需要开发一种电-热耦合模型，探究透明导电薄膜在电加热过程中的电流及温度的分布情况，分析薄膜电加热性能与金属线网络几何结构的关系 ... Read More

气体渗流机制和渗透率演化是预测页岩储层天然气产量的重要因素。本文建立了多场耦合下的基质和裂缝的动态渗透率演化模型，并将其整合到COMSOL求解器中，并利用岩土力学和地下水流模块求解。此外，分析了基质收缩和应力敏感性对渗透率的影响。研究结果表明，孔径增大会增加页岩储层的气体渗流能力。与常规储层相比，由于气体多重流动机制，在小孔（1-10 nm）和低压（0-5 MPa）下，基质表观渗透率与达西渗透率之比高出约1-2个数量级。流动机制主要包括表面扩散，努森扩散和滑移流动。同时基质收缩和应力敏感性的综合影响导致纳米孔闭合，与基质初始渗透率相比，渗透率下降约1个数量级 ... Read More

我国南海地区常年高温高湿、雨量充沛、太阳辐照强度大，风速大且风中包含大量水汽，处于多强场耦合的热带海洋环境下，建筑围护结构承受着远高于大陆地区的热湿压力。尽管我国已开始对南海地区进行开发建设，但尚无相应的建筑热工设计指标体系进行指导，使得热工选材无据可依，围护结构设计有所失真。作为指标体系建立的重要基础研究工作，探究极端热湿气候下围护结构热湿耦合传递特点具有重要的科学价值和实际意义。本文针对南海地区建立了一维瞬态热湿耦合传递模型，利用Comsol数学模块系数型PDE接口进行了求解，探讨了热量传递、水分传输过程中相关参数的变化特点 ... Read More

本文提出了一种复合材料纤维排列的随机结构建模方法。该方法使得对纤维束中纤维单丝层面的随机排列结构对渗透性和流动特性的影响等研究成为可能。本文考虑了四个参数，包括三个微观结构参数：纤维束中域的边长L、纤维单丝半径值波动范围△R、纤维单丝间最小间距δmin和一个宏观参数：孔隙率ε。对纤维随机排列的多孔介质横向饱和流动进行了有限元分析，并采用Morris全局灵敏度分析（GSA）方法，研究了四个参数对渗透率的影响。结果表明宏观参数气孔率ε对纤维增强材料的渗透性能影响最大。 Read More

This presentation summarizes the digital twin (DT) concept and how it can be implemented in COMSOL Multiphysics®. Concepts such as real and virtual spaces, high-fidelity models, and lightweight models are explained in the context of DTs. Read More

一个疫苗冷链运输箱。利用COMSOL Multiphysics 软件的CFD模块对模型进行仿真，利用冷冻至-8℃的冰盒使疫苗冷链运输箱维持在2~8℃。固体冰发生相变，从而产生冰由固体到固液混合再到液体的过程。在这一过程中，可以观察到融化界面、流体域中的速度分布、温度分布。 几何模型:长方体固体冰被塑性材料（简化成薄层）包覆，竖直置于疫苗冷链箱内进行熔融过程。 边界条件：空气域:环境温度Tamb=293.15[K]，相变材料：T= 265.15[K],即冰的初始温度; 物理场接口：层流、流体传热 物理模型：1.流体设置中，为观察到冰盒内流体由温差及自然对流引起的流体流动 ... Read More

We propose a triple band tunable and high-efficient reflected cross-polarization converter (CPC) in the mid-infrared. The study of graphene-integrated CPC becomes increasingly important, due to its tunable optical performance and small volume. Graphene, a monolayer of carbon atoms ... Read More

三维地质建模是进行油藏数值模拟的前提。为了更为便捷地创建三维地质模型，本文开发了基于钻孔数据的三维地质建模APP，主要步骤为：（1）基于钻孔数据和COMSOL Multiphysics 内置的插值函数功能，建立参数化曲面，形成地层界面；（2）重复绘制参数化曲面，生成所有地层界面；（3）建立水平工作面，绘制研究区域轮廓线；（4）拉伸研究区域轮廓线充填所有界面间实体；（5）通过布尔运算删除实体的多余部分，最终转化为三维地质模型实体。该APP提供了更为便捷的、界面友好的三维地质建模手段，可应用于地质建模、油藏模拟等领域。 关键词：三维地质建模，参数化曲面，油藏模拟，APP ... Read More

1）网格剖分 利用COMSOL Multiphysics4.4软件对模型进行网格划分。采用结构化网格对冻存管单独扫掠操作，样本域固定单元数为20，管帽和管内空气域固定单元数为5，其余部件采用自由四面体的剖分方法。网格大小按普通物理场超细化处理，最大单元尺寸均不超过1cm。为保证计算精确度，对冻存管管壁网格局部加密。 2）边界条件 (1) 空气域。冷台外部空气初温为25℃（298.15K），设定空气外壁面绝热，不与外界换热。 (2) 冻存管。将管壁设置为薄层边界，管内样本（水）设置为相变材料，相变起始温度0℃（273.15K），相变区间10K。 (3) 导冷部件 ... Read More