基于COMSOL的激光超声裂纹检测数值模拟研究

为了利用激光超声技术检测裂纹信息,本文基于有限元分析软件(COMSOL)的热-固耦合物理场,建立激光超声无损检测模型,从激光的功率密度、空间分布、时间分布将激光等效成表面力源,采用完美匹配层、低反射边界、热绝缘边界消除边界回波。通过固定激励源与探针的距离,对探针信号的分析,进行了不同位置裂纹对脉冲回波峰值及到达时间影响规律的仿真,与实验相比较,此模型具有很高的正确性。结果表明:固定激励源与探针的距离,脉冲回波的峰值会随着裂纹与探针距离的减少而增大,脉冲回波的到达时间会逐渐提前;透射波的幅值会衰减,到达时间会稍有延迟。     

COMSOL在激光辐照光场数值模拟中的应用

在介绍了基于COMSOL Mutiphysics激光辐照能量场数值模拟流程的基础上,研究了激光辐照数值模拟中激光光场时空分布的几个关键步骤的处理方法,讨论了目前激光辐照光场模拟存在的一些问题,阐述了激光辐照光场数值模拟的研究现状.     

基于COMSOL软件仿真亥姆霍兹线圈

本文通过应用COMSOL有限元软件对亥姆霍兹线圈产生的涡流进行仿真分析,应用软件自带的后处理功能,图像化的分析亥姆霍兹线圈产生的电磁场响应特性。     

基于COMSOL有限元软件在感应测井中的研究

本文对基于c0MsOLMultiphysics有限元软件在感应测井中的研究进行了介绍,对软件在几何建模,网格剖分,加源计算中的问题进行了探究。     

基于COMSOL的小尺寸SAW滤波器仿真

针对基于钽酸锂压电基底的小尺寸边缘反射型声表面波（SAW）滤波器,该文采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对该SAW滤波器进行建模仿真,并进行了固体力学和静电学物理场的有限元仿真分析。同时讨论了电极材料、电极厚度对其导纳曲线谐振频率和反谐振频率的影响,证明了电极厚度能够影响器件导纳曲线的寄生谐振,且选定导纳曲线中寄生谐振最弱时的厚度为该电极的最佳厚度。最后选用厚度为1.6 μm的Al作为该小尺寸SAW滤波器的电极,并对不同基片端面位置下的传输响应进行仿真分析。常规的二维FEM仿真结果表明,当基片边缘端面距叉指换能器(IDT)边缘为0时,器件的中心频率为126.35 MHz,插入损耗为-2.57 dB,-3 dB带宽为3.3 MHz。该仿真结果与经COM模型模拟获得的响应结果具有较高的匹配度,从理论仿真角度进一步证明了大介电常数基片端面反射可以等效为一个强反射的反射条。     

基于Airpak软件的工作室室内热环境数值模拟

以济南市某研究生工作室为研究对象,为探究研究生是否处在舒适性达标的环境中工作,运用Airpak软件进行物理模型的构建、网格划分、边界条件参数的设置以及求解器进行数值求解,最后再对其模拟的结果进行后处理.通过得到的温度场、速度场、压力场、空气龄及PMV-PPD分析知其满足热舒适性的要求.结果有望为类似办公建筑室内热舒适性...     

数值模拟两层有限大小地层中多电极电流场分布

文章根据叠加法原理,采用COMSOL多物理场有限元数值计算软件建立有限大小的两层导电媒质模型,并对多电极同时存在时电流的分布进行了仿真计算,并将之与解析解进行了比较,验证了用有限大小的模型来模拟无限大地层的合理性。     

基于数值模拟分析的溢洪道设计方案比选研究

文章采用Volume of Fluid法、应用Flow-3D软件对2种溢洪道布置方案进行水力学三维数值模拟分析,通过对泄流能力、沿程水面线及流速分布、沿程压力、挑距及冲刷范围等进行对比研究,为某工程溢洪道的选型设计提供参考.     

基于CFD软件的电力电子设备强制风冷散热的数值模拟

随着电力电子技术的发展,对电力电子设备散热问题的研究日益重要。该文运用CFD软件对电力电子设备的强制风冷散热进行数值模拟研究,得出简单可行的散热方案,为设备的散热设计提供一定的依据,提高设备的可靠性。     

QFP焊点塑性应变的数值模拟

元素铅既对人体存在神经毒性也对环境产生重金属污染,因此,无铅焊料的研究倍受封装业的重视。文章采用温度循环下有限元数值模拟方法,针对4种焊料5种配比包括SnPb（60／40,10／90）、SnPbAg（5／92．5／2．5）、SnAg（96．5／3．5）和SnAgCu（95．5／3．8／0．7）,定量评估QFP焊点的塑性应变。给出焊料各参数对于焊点塑性应变的影响程度,第一主元分析显式为△Ps≈-2．56△（Q／R）,相应的Y向塑性应变均值降低为优化前的11％。所得的结果可为QFP封装时的焊料选择提供新的设计参考。     

破碎激光辐照材料的数值仿真软件研发

基于有限元分析方法,建立长脉冲激光辐照材料的三维轴对称数值仿真模型,然后通过对破碎激光光斑的网格剖分来获取有限元的激光数据。为了对比分析材料分别在实际和理想高斯激光下的瞬态温度场和热应力分布差异,来研究复杂传播环境对激光加工的影响,通过该仿真模型,用Java语言研发了激光与物质相互作用的数值仿真软件。     

基于COMSOL的感应耦合等离子体二维模拟与实验数据对比

A two-dimensional axisymmetric inductively coupled plasma(ICP) model,and its implementation in the COMSOL multiphysical software,is described.The simulations are compared with the experimental results of argon discharge from the gaseous electronics conference RF reference cell in the inductively coupled plasma mode.The general trends of the number density and temperature of electrons with radial scanning are approximately correct.Finally,we discuss the reasons why the comparisons are not in agreement,and then propose an improvement in the assumptions of the Maxwellian electron energy distribution function and reaction rate.     

Fluid model of inductively coupled plasma etcher based on COMSOL

Fluid dynamic models are generally appropriate for the investigation of inductively coupled plasmas. A commercial ICP etcher filled with argon plasma is simulated in this study. The simulation is based on a multiphysical software, COMSOLTM, which is a partial differential equation solver. Just as with other plasma fluid models, there are drift-diffusion approximations for ions, the quasi-neutrality assumption for electrons movements, reduced Maxwell equations for electromagnetic fields, electron energy equations for electron temperatures and the Navier-Stokes equa-tion for neutral background gas. The two-dimensional distribution of plasma parameters are shown at 200 W of power and 1.33 Pa (10 mTorr) of pressure. Then the profile comparison of the electron number density and temperature with respect to power is illustrated. Finally we believe that there might be some disagreement between the predicted values and the real ones, and the reasons for this difference would be the Maxwellian eedf assumption and the lack of the cross sections of collisions and the reaction rates.     

基于COMSOL的感应耦合等离子体刻蚀机流体模型

流体动力学模型被广泛地用于感应耦合等离子体（ICP）的仿真,即使连续性方程在这样低的压力下通常会被认为是不适用的。本课题模拟了一个真实的充满氩等离子体的ICP刻蚀机。本模拟基于一个多物理场仿真软件——COMSOL,一种偏微分方程求解器。正如其他的等离子体流体模型所示,在本模型中用漂移扩散近似描述离子,对电子运动用准中性假设,用简化的Maxwell方程计算电磁场,用电子能量方程求解电子温度,用Navier-Stokes方程来描述中性背景气体。本文展示了在功率200W和气压1.33Pa（10 mTorr）条件下的2维等离子体参数分布情况。进而对比了电子数密度和电子温度随功率的变化。我们确信在预测值与真实值之间存在不一致情况,造成这种差异的原因主要是电子能量分布函数（eedf）的麦克斯韦假设以及对碰撞截面和反应速率的缺失。     

镍-钴合金杆料激光冲击强化的实验和数值模拟

为了开发能有效提高火花塞使用寿命的新工艺,借助于激光冲击强化装置,实验研究了对材料为Ni-Co合金的火花塞中心电极表面的激光冲击强化处理;探讨了不同的冲击次数、不同的入射激光能量对冲击强化区残余应力、塑性变形、硬度的影响;并用ABAQUS软件进行了有限元模拟。实验测量与仿真结果均表明,利用激光冲击强化技术,冲击区域材料的位错密度得到了进一步提高;并在强化区表面产生了渴望的残余压应力;火花塞中心电极的表面硬度也得到了显著提高。经过随车使用实验,证明经过激光冲击强化后的火花塞其平均使用寿命比未受强化的火花塞提高了近1倍,表明激光冲击强化技术不失为提高火花塞使用寿命的一种好的工艺方法。     

烟幕对激光干扰效果的数值分析

文章采用数值计算的方法,以布格－郎伯定律为数学基础,采用Vander Hulst近似计算方法,推导出了不同烟幕微粒参数对不同入射激光的干扰效果。数值计算表明：针对不同的激光波长,存在一个最佳的烟幕微粒参数,使对激光的干扰效果达到最佳。该研究对利用烟幕对激光制导武器实施有效干扰及干扰效果评估有重要的参考价值     

基于COMSOL的限矩离合器摩擦片温度场分析

介绍了限力矩离合器的结构及其摩擦片所使用的油槽结构;根据热力学理论,建立温度场的数学模型;计算了限力矩离合器摩擦片的热流密度和对流换热系数以及热流分配系数;建立了考虑油槽结构的摩擦片三维瞬态热传导模型。通过COMSOL对摩擦片进行热分析,模拟摩擦片在接合过程中不同时刻的瞬态温度场,得出摩擦片温度分布规律,为限矩离合器摩擦片的结构设计提供了一定的理论依据。     

仿真技术在车身修复中的应用

现在的修复技术在修复过程中,可能造成二次伤害,没有理论力学的分析和支持。容易造成二次伤害,如果利用仿真软件进行分析,可以避免二次伤害的形成,同时为修复提供理论依据参考。利用Solidworks软件进行仿真分析,为车身修复提供理论支撑。     

基于数值模拟的钨电极相变存储单元电极尺寸优化研究

在相变存储器器件设计中,为预测不同器件结构的性能优化器件结构设计,建立相应的数值模型进行数值模拟是一项非常重要的工作。在我们的工作中,提出了一个包含泊松方程,电流连续性方程,热传导方程以及相变动力学模型的耦合系统,进行相变存储器数值模拟,与常用的相变存储器数值模拟相比,使用了泊松方程以及电学连续性方程代替拉普拉斯方程来对相变存储器的电学特性进行建模,由于组成相变存储器的相变材料,本质上是一种半导体,因此,利用上述基于半导体理论的数值模型,能更精确的反应相变存储器的电学特性。结果表明,该模拟方法能够进行相变存储器的模拟,并与测试数据吻合较好。最后,利用上述数值模拟,对不同电极尺寸的相变存储单元的性能进行预测,从而得到影响相变存储单元性能的关键设计参数以及相应的设计策略。