See How Modeling and Simulation Is Used Across Industries
Multiphysics modeling and simulation drives innovation across industries and academia — as is evidenced by the many uses showcased in the technical papers and posters presented by engineers, researchers, and scientists at the COMSOL Conference each year.
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本研究提出一种新型湿式静电除尘器，将传统金属平板集尘板改进为凹凸结构的介电材料，并配备极低频双极性电源。该设计利用介电材料的弛豫特性，延长灰尘在集尘板上的吸附时间；当电源极性反转后，荷电灰尘在弛豫时间内仍能稳定黏附于集尘板表面。此时，空间电场会由电极与黏附的荷电灰尘共同构成，电场强度因此显著加强。更强的电场会进一步提升电极电离程度，产生更多自由电荷；这些电荷与灰尘颗粒碰撞并使其荷电，最终大幅提高灰尘（尤其是细微颗粒）的荷电量，为后续高效收集去除奠定基础。 为验证上述理论与结论，我们通过COMSOL软件搭建仿真模型，首先，分析绝缘油纸在双极性电源作用下的弛豫规律 ... Read More
本文提出了一种新颖的介电激光加速器（DLA）结构，该结构利用三角梯度介电介质来增强逆切伦科夫效应（Inverse Cherenkov Effect, ICE），从而实现高梯度加速。逆切伦科夫效应是带电粒子从外部激光场中持续获取能量的过程，这在传统切伦科夫效应中是相反的，即粒子发射辐射。通过在介质中精确控制激光束的传播，可以产生一个与粒子速度同步的纵向电场分量，实现连续的净能量增益。为了验证这一概念并分析其性能，我们使用 COMSOL Multiphysics 进行了系统的仿真研究。仿真模型由一个位于自由空间域中的介电结构组成。我们应用散射边界条件（SBC ... Read More
绝缘子是高压直流输电系统中的关键组件，对电力安全输送具有至关重要的作用。为保障电力系统安全稳定运行、防止绝缘子劣化和闪络，本研究针对高湿度低盐环境及高灰密低盐密低污染环境下绝缘子表面颗粒的异常放电现象，通过COMSOL Multiphysics建立绝缘子运行和颗粒放电模型，采用流体-等离子体化学反应混合模型，对附着水膜的盐颗粒及下小雨时中性颗粒引起的微观放电进行了数值模拟，分析了颗粒间的电位差与放电时的电子运行特征。研究结果表明：绝缘子表面只存在中性颗粒而无导电污染颗粒时，输电线本身产生的离子流在水滴的作用下充当了绝缘子表面的导电层 ... Read More
为了研究直流电缆系统的局放特征，我们团队在自研的高压直流±535kV电缆中间接头内部设置了人工缺陷，并在舟山进行了直流下的局部放电测量实验。本海报展示的是用于直流电压下电场计算的设置了人工缺陷的电缆接头的电热耦合仿真模型。 Read More
自旋波作为磁性材料中的一种基本激发模式，具有极其重要的特性。尤其当自旋波被用作信息或能量的载体时，对其色散关系的研究是不可或缺的。自旋波通常分为两类：在波长较长时起主导作用的偶极自旋波，以及在波长较短时起主导作用的交换自旋波。 关于铁磁薄膜中偶极-交换自旋波的完整理论，早在20世纪70年代便已由 De Wames 和 Wolfram [1] 建立，为理解其在各种磁性体系中的行为及其应用提供了基础。随后，Stamps 和 Camley [2] 将该理论推广至反铁磁体。 我们利用 COMSOL Multiphysics 进行的数值微磁学模拟 ... Read More
本研究利用COMSOL仿真分析了欧姆加热在瘦猪肉解冻中的应用，重点探究了不同电极材质、形式、厚度及施加的场强等参数对瘦猪肉解冻效果的影响。通过电磁场与热传导的耦合模型，以解冻速率和温度分布均匀性为指标，评估不同参数下的解冻效果。研究结果显示：（1）在镍、钛、铂和不锈钢四种常用金属电极材质中，不锈钢电极在欧姆解冻瘦猪肉中有较高的解冻速率，约1.5℃/min；（2）电极形式显著影响解冻效果。在板状、片状、孔板状和针状四种电极形式中， 1.5mm厚度板状电极在28V/cm场强下能够降低冻品边缘的温度，最高温度约为6.2℃，针状电极能够改善普通板状电极与食材接触不均匀的弊端 ... Read More
基于压电式导波传感器和导波的结构健康监测方法是目前最有应用前景的一种方法。导波在结构中传播时，结构内部的各种损伤会引起应力集中、裂纹扩展，这些损伤及其周围的边界都会引起在结构中传播的导波信号的散射和能量的吸收，正是基于这种现象，导波可以被用来对结构中的损伤进行监测。因此，通过与结构一体化集成的压电传感器，在结构中激发导波信号，结构产生损伤后会对导波传播特性产生影响，通过对导波信号进行分析可以实现对结构损伤的实时监测。 本研究借助 COMSOL Multiphysics® 对使用铆钉连接的机翼桁条以及部分上蒙皮进行建模，使用接触对处理桁条与蒙皮的接触 ... Read More
SiC逆变模块以其高效能、高开关频率及良好的热稳定性，成为提升电动车辆动力性能和热管理效率的理想选择。如何在加速爬坡、重载运输等极端运行工况下确保功率模块的有效散热，同时严格限制寄生电感的提高，成为当前SiC逆变模块封装设计亟待解决的技术难题。本研究使用COMSOL 6.0构建了车规级半桥模块的多物理场耦合模型，采用了传热模块、AC/DC模块，重点研究了模块端子和芯片布局优化对散热性能的影响以及寄生电感抑制策略。建立三维半桥模型，集成SiC芯片、覆铜陶瓷基板、散热器等主要组件，瞬态分析模块的温度分布和变化规律，并计算功率回路的寄生电感。以热阻最小化为目标 ... Read More
本研究聚焦于金属薄膜孔阵列中的表面等离极化激元（SPP）行为，提出了一套可统一描述近场与远场特性的波函数理论。该理论将孔边缘的电荷振荡等效为赫兹偶极辐射，并在二体耦合模型的基础上引入多体相互作用修正，构建了能够定量预测 SPP 近场增强效应与远场透射特性的物理框架。 为验证理论的准确性与普适性，利用 COMSOL的波动光学模块建立了金属薄膜孔阵列的三维有限元模型，输入金属色散参数、阵列几何结构及入射光条件，并施加端口条件与周期性边界条件/PML吸收边界条件，计算了近场电场分布、功率流密度以及远场透射谱。COMSOL 仿真在揭示孔边缘局域电场增强 ... Read More
随着电磁设备的广泛应用，电磁辐射对植入式心脏起搏器患者健康的潜在影响引发关注。本文针对传统有限元方法计算时间长的问题，提出一种基于3D U-Net神经网络的方法快速预测微波炉泄漏电磁波对佩戴心脏起搏器患者产生的电磁暴露。研究通过COMSOL软件建立微波炉-人体胸腔-起搏器多物理场耦合模型，采用COMSOL Multiphysics®的RF模块进行多物理场耦合仿真，模拟2.45GHz电磁波在人体组织中的传播与能量吸收特性，利用参数化扫描生成多工况下的电场强度、比吸收率（SAR）数据，将仿真得到的电场强度和SAR作为神经网络的标签数据，之后对原始数据进行裁剪、补充 ... Read More