Articles techniques et présentations

同时考虑离心力和科式力将使得非线性旋转结构动力学分析的计算成本极大。为突破计算瓶颈，研究首先利用 COMSOL Multiphysics 建立旋转结构有限元模型，计算离心力作用下的静态平衡状态，并提取质量、阻尼、科氏及切线刚度等系统信息。在此基础上，运用COMSOL Multiphysics with MATLAB，结合基于谱子流形方法（SSM）的非侵入式算法构建低维降阶模型，实现复杂旋转结构非线性动力学行为的高效预测。 研究将多个旋转结构及转子结构作为算例进行计算及验证。结果表明，所构建的降阶模型能够准确预测全阶有限元模型的非线性响应 ... En savoir plus

壁面式超声反应器在化学合成、材料加工、废水处理和生物质转化等多个领域备受关注 [1-4]。超声过程强化的核心机制是空化效应，但由于空化效应的随机性和复杂性导致超声反应器的空化场评价困难，影响因素分析受限，给理论模型开发和设备优化带来挑战[5,6]。本文基于修正的Rayleigh-Plesset气泡动力学方程，并结合考虑非线性衰减的亥姆霍兹方程，提出一种能够描述气泡尺寸变化和非均匀分布的数值模拟模型，模拟结果与铝箔腐蚀和水听器测量的定性定量实验结果吻合良好。应用该模型分析壁面式超声反应器内的驱动声压、液位高度以及驱动声波波形对超声空化性能的影响规律 ... En savoir plus

本文基于 AR 显示应用需求，利用 COMSOL Multiphysics 软件建立三维倒装结构Micro-LED 单像素及 2×2 阵列模型，进行热-力多物理场耦合仿真。通过模拟不同热源加载区域，揭示芯片有源区高温聚集位置，获得器件最大热变形量达2.93×10⁻⁵ μm，分析了器件内部温度场的分布情况、热应力大小及其产生的位移量，揭示出热传导与应力形成以及结构变形之间的关系。 En savoir plus

OLED 凭借自发光、高对比度、响应速度快及柔性显示等先天优势，已成为新型显示技术的重要发展方向。在其制造工艺中，喷墨打印因材料利用率高、无需掩膜且适于大面积制备，被公认为极具潜力的关键技术。喷墨打印工艺中所用的墨滴喷射过程中的形成、断裂与飞行行为，直接决定沉积层的均匀性和长期打印稳定性。因此有必要深入研究其瞬态演化过程。本研究针对 OLED 喷墨过程，建立数值模型，分析不同驱动条件和结构参数对墨滴形成与断裂行为的影响。 墨滴喷射过程经历压电驱动、结构变形、流体运动以及气液界面演化等连续过程，且发生在微秒尺度，实验难以完整获取其动态变化。针对上述问题，采用 ... En savoir plus

脑起搏器电极的位移通常被认为是影响脑深部电刺激手术疗效的主要原因之一，目前大部分研究主要关注手术疗程、机械误差等因素对其的影响，而本工作基于生物电磁学的交叉框架讨论了患者术后日常使用手机对电极位移的影响。在该框架中，我们在建立真实的5G手机与人脑模型后，利用麦克斯韦波动方程、Penns生物传热方程与热弹性力学方程，并基于有限元方法研究天线辐射的电磁能量穿透人体组织和金属电极并转化为热能后，两者不同程度的热膨胀对电极位移的影响。结果表明，患者使用手机在30mins时电极最大位移为4.81 μm，并且仿真中电极位移的规律符合部分医学影像观测到的结果 ... En savoir plus

渗透率是表征储层流体流动能力的关键参数，瞬态压力脉冲衰减（TPPD）法测定低渗岩石渗透率通常要求规则试样[1]，而取芯过程中岩样常破碎为不规则形状，解析方法失效。为此，本研究以 COMSOL Multiphysics（v6.2）为仿真平台，建立描述 TPPD 实验全过程的气体流动模型。所有控制方程均通过偏微分方程（PDE）接口自定义实现：自由流动区（上下游气罐及管路）求解蠕动流（Stokes）方程，多孔介质区（岩样）求解基于达西定律的渗流方程，二者在流体-多孔界面以质量与动量守恒条件耦合，外边界设为无流边界；不规则岩样经三维扫描获取数字几何模型、简化网格后直接导入建模 ... En savoir plus

热黏性损耗会显著影响微型扬声器和高频换能器的声学响应，尤其是在狭窄间隙、通气孔、磁隙以及小型后腔等区域。借助 COMSOL Multiphysics® 中较为完整的 Thermoviscous Acoustics 模型，可以对这些效应进行描述；然而，若对黏性边界层和热边界层进行显式求解，通常会显著增加模型的自由度和计算时间。相比之下，在声学边界层厚度相对于几何特征尺寸足够小时，可以采用 Pressure Acoustics 与 Thermoviscous Boundary Layer Impedance 相结合的方法，以更低的计算成本考虑热黏性效应。 ... En savoir plus

极化氦三作为中子自旋过滤器（NSF），通过极化氦三原子核与中子的自旋相关吸收截面实现中子的极化与分析，在探测磁性材料的极化中子散射实验中具有不可替代的作用[1]。广角极化氦三装置要求NSF外径超20 cm，传统单对亥姆霍兹线圈在大体积范围内已无法满足磁场均匀性要求，磁场梯度导致的弛豫效应会显著降低氦三极化寿命，进而影响中子极化效率。本研究基于COMSOL Multiphysics® AC/DC模块与优化模块，设计了一种嵌套式双亥姆霍兹线圈系统。通过COMSOL优化模块的COBYLA算法，以中心区域（20×20×8 cm³）的体积平均横向梯度为目标函数 ... En savoir plus