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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微纳尺度器件在芯片散热等应用中正面临严峻的传热挑战，因此需要研究材料在不同外场作用下的传热特性。本研究以 MEMS 结构为基础，构建了一种能够实现电压调控应变场的模型，以探索应变对材料热物性的影响。 我们设计了具有梳齿结构的 MEMS 模型，并在 COMSOL Multiphysics 中利用结构力学模块与 AC/DC 模块针对应变场调控进行多物理场耦合仿真（图1）。通过施加电压控制梳齿间的静电力，使器件产生应变场。由于结构复杂，直接解析计算较为困难，因此采用载荷递增法模拟不同电压下的应变分布。仿真结果表明，当电压达到约 200 V 时，梳齿结构产生约 ... Read More
宽波段 X 射线望远镜（Wide band X-ray Polarization and imaging Telescope, WXPT）是新一代空间卫星探测项目，其科学目标是通过宽波段X射线观测，揭示黑洞，中子星等致密天体的高能辐射机制和宇宙中的极端物理过程。其预计装配多种类探测器组合探测至 500keV能段，其科学目标是通过宽波段X射线观测，揭示致密天体的高能辐射机制和宇宙中的极端物理过程。超导边沿转变探测器（Transition edge sensor,TES）因其极为优异的能量分辨性能，成为WXTP项目在3-60keV能段探测的有力竞争者 ... Read More
本研究聚焦于混沌流与电磁热耦合机制及其在厘米级流体系统中的协同增效作用，通过COMSOL Multiphysics平台构建了介尺度C型混沌流微波加热系统的多物理场耦合模型。研究采用数值模拟重点探究C型周期性几何结构参数（周期间距Ld、通道截面纵横比W/H）对层流混合效率与电磁传热性能的影响规律。通过参数化建模实现了流体动力学、电磁场及传热场的双向耦合计算，系统揭示了混沌对流扰动与微波非均匀加热的互馈机制。 模拟结果表明：C型混沌流道通过周期性流向反转产生拉伸折叠效应，在Ld=20-30 mm范围内可实现最优混合指数（较传统结构提升42%），通过协同优化Ld=25±5 ... Read More
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
