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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传统声表面波（SAW）滤波器技术存在Q值低（＜1000）和频率随工作温度漂移的特性，已经难以满足频段越来越拥挤的5G时代射频终端对滤波器的要求，因此，传统的SAW滤波器必须向具备高频率-温度稳定性的温度补偿型SAW（TC-SAW）滤波器发展。鉴于SiO2层与压电层具有相反温度弹性的特性，且该工艺比另一种键合温补方法简单、成本低，是目前国内外声表厂家广泛采用的一种温补方式。 对该种TC-SAW谐振器进行COMSOL建模仿真，研究SiO2层、指条层厚度对SAW波导的影响，以及材料参数和结构尺寸与SAW滤波器频率温度系数（TCF）及机电耦合系数之间的关系 ... Read More
拓扑光子晶体由其独特的边缘态和单向导波特性而备受关注。研究者发现可利用旋磁材料的磁场响应打破时间反演对称性来实现光子晶体中的拓扑边缘态。这促使我们研究旋磁散射体的散射现象并探索对拓扑光子绝缘体能带结构进行建模的有效方法。本文中，我们比较宽带格林函数方法（Broadband Green’s function）与COMSOL中有限元方法在处理这一问题中的应用。 宽带格林函数方法通过将面积分方程转化成一个特征值问题来研究光子晶体中周期排布的散射体对电磁波的散射行为。宽带格林函数是对周期格林函数的一种有效表征方式 ... Read More
本文基于热传导方程，采用COMSOL有限元模拟软件中的固体传热接口研究TC4钛合金在进行飞秒激光表面扫描过程中的温度场变化。模拟采用控制变量法，通过改变不同的加工参数（脉冲能量、重复频率、扫描速度等）模拟飞秒激光加工对TC4钛合金表面瞬时最高温度的变化的影响。模拟结果表明，在多脉冲飞秒激光照射下，单个脉冲能量越高，热积累的平衡温度越高；脉冲重复频率越高，表面接受总能量越多，热积累平衡温度越高；扫描速度可以影响热积累的平衡，改善材料因表面最高温度过高而发生的氧化或熔化等不良现象。模型的模拟结果与经过验证的基于Matlab软件的数值模型的模拟实验结果相近 ... Read More
随着人们生活水平的提高，人们对音响设备的音质要求也越来越高，而指向性是评估扬声器系统的一个重要性能指标，与工作频率及辐射面的线度有关。指向性既是优点也是缺点，优点是能使得声束沿固定方向传播，从而控制在特定区域内，避免对周边区域产生噪音干扰；而在高保真听音室、电影院等场所，扬声器的指向性效应应当尽量避免，否则会造成最佳听感空间位置过于狭小，影响人们的听觉享受。在音箱设备中，扬声器是一个最薄弱的器件，但是对音箱效果而言，它又是一个最重要的部件。针对扬声器的尺寸越大，指向性越尖锐，影响听感这一问题，这里通过在扬声器振膜上方设计特定的超表面结构，利用其本征参数可调节性 ... Read More
长程声传播是大气中声波传播的一种重要模式。而由于次声与核爆、地震、火山和海啸等自然现象密切相关且便于观测，受到国内外科学家广泛而深入的观测研究。本案例基于COMSOL Multiphysics®的压力声学模块开展了对非均匀大气中次声波超视距传播特性的研究, 通过建立大气声学模型对武汉上空四季次声波传播情况以及路径传输损耗进行了频域稳态分析, 利用MESIS00模型获得大气的温度，HWM93模型获得大气风场，模拟了声波在大气中的传播，获取了次声波在非均匀大气中的超视距传播特性.计算结果表明, 非均匀大气的性质及其中存在的风对次声波传播有明显的影响 ... Read More
在对以聚二甲基硅烷（PDMS）为腔道材料的声表面波（SAW）微流控器件建模时，通常采用简化模型来描述PDMS的声学特性。本文以声表面驻波（SSAW）微流控芯片为例，通过三种不同的方式对PDMS腔体建模，利用有限元方法分析了腔体内部的物理场和腔体内粒子的运动过程。对PDMS腔体建模时，分别采用COMSOL中的固体力学、压力声学和声阻抗边界三种方式分析PDMS腔体对微流腔内声场和流场的影响。从结果中我们发现，PDMS中的横波并不会显著影响腔体内的声场和声辐射力场，但会对声流产生较为明显的影响，进而影响受声场和流场作用的粒子运动轨迹 ... Read More
本篇文章使用COMSOL二维以及二维轴对称模型下的压力声学-频域模块，分别仿真了点声源和线声源在不同复杂液态海底地形环境下的声传播模型。以此来对比COMSOL有限元法相对与传统数值仿真方法在处理复杂海底模型下的准确性。 在所仿真的结果中，当声源处于点声源条件下时，使用二维-压力声学模型，海底环境为倾斜的液态海底。由于在二维模型下，声源可以设置在二维图形的任意区域，本文将声源位置定于所仿真水体层的中央。通过观察发现，在小倾斜角、海底与海水的阻抗比较小的情况下，由于在上坡和下坡部分后向散射对声场的影响都比较小 ... Read More
隔声罩可将声源封闭在罩内，以减少向周围的声辐射，因此广泛应用于各类设备的噪声控制。对隔声罩隔声性能进行分析计算，对后续隔声罩优化设计具有重要的指导意义。 以插入损失为评价指标，基于COMSOL和MATLAB软件，采用根据插入损失定义模拟隔声罩安装前后罩外一点处声压级得到插入损失的方法，对某一隔声罩隔声性能进行计算，首先在MATLAB软件中编辑插入损耗计算公式对隔声罩的插入损耗进行理论计算，而后利用COMSOL软件在声学模块中对隔声罩进行仿真分析，通过施加域点探针得到罩外特定一点处的声压级，从而得到相应的隔声罩插入损耗数据并绘制插入损失曲线，最后进行实验 ... Read More
A computer simulation model was developed using finite element-based commercial software, COMSOL Multiphysics®, to simulate temperature distributions in wheat samples packed in a rectangular plastic container and treated in a 6 kW, 27.12 MHz RF system with and without mixing conditions. ... Read More
由于能源的消耗，太阳能电池越来越受到人们的关注。然而，作为商业中主要应用的晶硅太阳能电池存在表面入射光反射以及无法吸近红外光的性质限制了晶硅太阳能电池效率的进一步提高。因此，我们设计了一种表面具有掺铒氟化钇钠(NaYF4:Er3+)上转换纳米球阵列的超薄晶体硅太阳能电池。利用COMSOL Multiphysics ®中波动光学模块系统的研究了具有不同尺寸和间距纳米球的晶硅太阳能电池的陷光性能。利用周期性边界条件及有限元的思想构建了电池计算单元，在300-1150 nm 入射光范围内计算了模型的光反射及透射，从而得出了电池的光吸收。结果表明，在纳米球最佳直径及间距时 ... Read More