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.

ISBN: 978-1-7364524-0-0


View the COMSOL Conference 2020 Collection

ALL  |  China 2020  |  Europe 2020  |  North America 2020
2020 - Allx

电池组散热结构的优化

栗欢欢1, 王毅洁1
1江苏大学汽车研究院

作为新能源汽车的主要动力源,锂离子电池在狭小的电池箱内大倍率充放电时容易产生大量的热,导致温度迅速升高,可能引发热失控等一系列安全问题[1],此项仿真通过对电池建立精确的电化学热耦合模型,得到整个电池箱内温度分布,通过参数分析优化电池组散热结构。 Read More

脉冲磁场作用下金属熔体电磁效应的模拟研究

徐燕祎1, 张云虎1
1上海大学

晶粒细化可有效减少金属凝固组织内部缺陷、提升产品质量。在钢铁冶金领域,通过脉冲磁场干预金属凝固过程以促使凝固组织发生细化是一类常见的手段。近年来人们针对脉冲磁场细晶机制提出诸多机理,为了揭示哪种或哪些机理起主要作用,有必要对脉冲磁场作用下金属熔体内部电磁效应进行研究。本文利用COMSOL Multiphysics中的磁场、流场(k-ε)和动网格技术,对模铸和连铸条件下脉冲磁场在圆柱形金属熔体内产生的磁场、感应电流、电磁力和流场进行仿真模拟研究。研究揭示了电磁场随时间演变规律,以及熔体在电磁力作用下的流动规律。研究表明磁场主要以竖直分量为主 ... Read More

高效空气过滤器阻力数值模拟分析

郭元1, 陈玲1
1美埃(中国)环境科技股份有限公司

摘要:本文通过数值模拟分析研究了高效空气过滤器的阻力与PPI、滤纸褶高之间的关系。研究表明,在一定条件下,增加PPI和增加滤纸褶高都可以增大过滤面积,减小滤纸阻力,但同时会增大高效空气过滤器结构阻力,因此滤纸存在最佳的PPI或褶间距和褶高使过滤器的阻力最低。不同的滤纸有不同的最佳结构参数。本文采用数值模拟方法对高效过滤器的阻力进行模拟,经与实测数据对比表明,误差低于10%,模拟方法可行。同时,通过对某款滤纸制成的高效过滤器进行了模拟分析,讨论了PPI和褶高对高效过滤器阻力的影响。最后建立了通用数值分析方法,通过更改相关设定参数,快速计算高效过滤器的阻力 ... Read More

声学测试障板特性仿真

朱凌晨1
1东莞市派美声学有限公司

在常规电声器件的测试中都会用到障板,障板的声学特性,对于声学测试有大的影响。本案例采用参数化定义的声学障板及空间构型建模通过多物理场仿真得到障板的声学特性及指向性,对于实际测试具有指导意义,便于器件本身的特性和障板特性区别开来,后续可以采用归一化的方法得到被测器件的准确特性。通过仿真对于不同的测试方法产生的结果进行预测并加以调整。在此之前对于这方面仅限于采用声程差的理论进行粗略的研究,无法获得精确解。 Read More

Effect of particle shape in the Young moduli of SiC particle reinforced Al matrix composite

Luisa Carmen Villacorta Hernández1, Jorge Enrique Rivera Salinas2, Lucero Rosales Marines1, Karla M. Gregorio Jáuregui3, Alejandro Cruz Ramírez3
1Chemical Science and Technology Postgraduate, Chemical Science Faculty. Autonomous University of Coahuila, Saltillo, Coahuila, Mexico.
2Department of Plastics Transformation Processing, Centro de Investigación en Química Aplicada—CIQA, Saltillo, Coahuila, Mexico.
3Metallurgy and Materials Department, Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas—ESIQIE, UPALM, México D.F., Mexico.

Particulate reinfoced metal matrix composites (PRMMC) show good combination of strength-to-weight ratio, as a result they are used commonly in fields such as the automotive, aerospace, electronics, among others. Tipical PRMMC are made of metal matrixes such as aluminium and magnesum, ... Read More

基于COMSOL的细胞尺度植物物料干燥过程数值模拟

王鹏1, 范芃佐1, 朱跃强2, 刘格含3
1北京石油化工学院机械工程学院深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室、北京、中国
2西安交通大学能源与动力工程学院教育部热流体科学与工程重点实验室、西安、陕西、中国
3北京工业大学环境与生命学部、北京、中国

本研究针对农产品热风干燥过程, 基于植物生理学,将实际细胞结构简化为模型细胞,即由一层半透性的细胞膜包裹着葡萄糖溶液的细胞腔和具有微纳米孔隙结构纤维组织的细胞壁两部分组成。基于菲克扩散定律,以水势差作为水分传输的动力,分别针对细胞腔和细胞壁建立相应的水分瞬态传输模型。将细胞膜假设为理想半透膜,建立水分跨膜传输方程描述水分从细胞腔到细胞壁的跨膜传输过程。采用COMSOL Multiphysics软件PDE模块的系数形式偏微分方程构建并求解水分传输方程。 考虑到干燥过程中的变形现象,提出细胞内水分浓度和其结构应变的耦合关系,建立细胞结构形变模型。材料属性采用COMSOL ... Read More

外墙保温系统传热模拟

彭红涛1, 彭红涛 王重阳 宋子豪 马国星 成家东 李迎雪 田智勇 于孟洋1
1中国农业大学

在我们的研究中使用软件内置的传热模块,模拟一个冷热循环的外界环境,求解在冷热循环下墙体内部的温度变化。模拟还要满足一定的假设条件,假设实际工程中使用的材料各向同性,连续均匀,各界面之间粘结紧密。并且忽略了太阳辐射与空气对流对温度变化的影响。通过有限元软件的模拟分析,可以得到这样的结论。在保温层、抗裂层、饰面层的保护作用下,内部的混凝土基墙和界面粘结砂浆的温度变化幅度很小。这也有利于减小混凝土在冻融循环下的破坏程度并且保护了粘结强度。饰面层与抗裂层的导热性极强,对热量基本没有阻隔作用,所以其温度变化曲线与热冷循环曲线类似的同时,温度差极大。热冷循环的温度差为80 ℃ ... Read More

三角形翅片板翅式吸附床性能数值模拟研究

邓立生1, 何兆红1
1中国科学院广州能源研究所

虽然吸附式制冷技术在节能与环保方面具有较大的优势,但是因传热传质性能较差导致整个系统的制冷性能较低。吸附床换热器结构是影响吸附床传热传质性能的重要因素。目前,吸附床换热器影响研究很少涉及板翅式矩形管换热器。本文通过建立二维三角形板翅式吸附床传热传质模型,开展了三角形翅片板翅式吸附床性能数值分析,重点进行三角形翅片间距和吸附剂层厚度对吸附床SCP以及COP的影响。结果表明,在其他条件相同的条件下,随着翅片间距的增大和吸附剂层厚度的增加,SCP都随之降低,COP都随之增大;另外,还发现吸附床的循环时间对SCP影响更为显著, ... Read More

基于 COMSOL 的人体下胸围服装压力舒适性研究

梁宇1, 李慧1
1北京服装学院、北京、中国

针对女性常有购买到的内衣不合身、穿着不舒适的问题,本文利用FLEXIFORCE薄膜压力传感器测量人体下胸围的服装压力数据,以号型标准为160/84A的人体作为参照,在人台上进行服装压力数据测量,通过COMSOL Multiphysics建立人体下胸围三维模型,对不同条件下人体下胸围的应力应变进行分析讨论,验证仿真所得结果是否与实际情况相符。 数据表明:人体下胸围侧面受到的压力最大;一点受到压力,以该点为中心向四周扩散约1cm范围内产生压力;以下胸围 74cm 作为参照,人体感到舒适的下胸围长度在 67.5~69.5cm 范围内,宽度在 2.6cm 左右 ... Read More

用于颅内出血检测的磁感应层析成像技术

陈旖璇1, 谭超1, 董峰1
1天津大学

磁感应层析成像因为具有非侵入,无辐射,装置便携以及低成本等特点在医学成像领域受到了广泛的关注。这一技术基于电磁感应原理,可以实现对生物组织的非接触测量。此外,由于磁场可以穿透低电导率的颅骨,使其对颅内出血的检测成为可能。本文旨在通过comsol仿真验证这一技术在颅内出血检测中的可行性,首先,基于真实人体头部的MRI图像在comsol中构建了人体头部的三维解剖模型。并设计了一种能够减小主磁场影响的平面式局部传感器阵列结构,并构建了它的几何模型。然后利用comsol中的AC/DC磁场模块完成了传感器阵列中线圈参数的设置。最后通过频域仿真分析 ... Read More