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.
View the COMSOL Conference 2018 Collection

Application for Ultrasensitive Biosensing by Nanodevise

[1]Takatoki YAMAMOTO

Tokyo Institute of Technology, Yokohama, Kanagawa, Japan[1]

It is possible to obtain novel functions using nano-scaled structures and related physics that are impossible to be realized by conventional macro-scale technology. Thus, we are trying to understand the physics dominated by nanostructure and to develop the biosensing applications. Here, ... Read More

Thermo-mechanical Modeling of Pu-238 Production Target at HFIR

C.J. Hurt [1], J.D. Freels [2],
[1] University of Tennessee, Knoxville, TN, USA
[2] Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, USA

The production model in the COMSOL Multiphysics® software makes use of the most up-to-date PIE data, material property inputs, and modeling methodology. The fully coupled thermo-mechanical equations are solved over the entire domain, significantly increasing the degrees of freedom ... Read More

Si-Infiltrated SiC Lattices in Elevated Temperatures: A Thermo-Mechanical Analysis

E. Rezaei [1],
[1] EPFL, Lugano, Switzerland

Si-infiltrated SiC porous composites exist in different forms composed of cores of cellular ceramic and skin plates of ceramic matrix composites. Due to high thermal conductivity, low coefficient of thermal expansion, high elastic modulus and high strength, the final product can be a ... Read More

Magnetic and Gate Controlled Gold-disk Graphene Hybrid THz Absorber new

Yuxiu Zhou [1], Rong Cheng [1], Jianqiang Liu [1], Guanghou Sun [1], Yikun Zha [1],
[1] 九江学院、九江、江西、中国

Perfect absorbers have been intensely studied in recent years because of the fundamental physics and application potentials in many areas such as cloaking, detectors or communication [1, 2]. To achieve absorber working in the terahertz (THz) range, various devices composed of noble metal ... Read More

车载大功率无线充电线圈 new

熊萌 [1], 魏学哲 [1], 罗志超 [1], 唐轩 [1], 杜润本 [1],
[1] 上海市同济大学嘉定校区

近几年,出于能源危机与环境保护的考虑,新能源电动汽车受到了世界各国的大力推广,但由于电池容量与充电设施等充电问题成为主要技术瓶颈,安全、方便、非接触式的无线充电技术成为了研究热点,其原理上以耦合线圈作为能量传输的主要元件,利用线圈间耦合谐振作用实现无线传能。但考虑到实际应用场景中,相比传统插电式充电,无线充电存在传输效率较低,以及对于停车时充电位置对准程度要求较高等问题,因此需要对传输线圈的结构和尺寸参数进行设计优化。 在线圈尺寸结构的设计优化方面,COMSOL多物理场仿真完美的解决了我们日常研究中很多繁琐的问题。线圈的基本结构类型可以通过几何部分进行设计实现 ... Read More

飞秒激光加工TC4钛合金的温度场数值模拟 new

乔军 [1], 谢杨 [1], 候忠霖 [1], 孙建华 [1],
[1] 辽宁科技大学,鞍山,辽宁,中国

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

铁芯电抗器的多物理场温升仿真分析 new

黄文聪 [1], 阎诺 [1], 吴锋 [1], 张文聪 [1], 刘凌云 [1],
[1] 湖北工业大学 武汉市 湖北省 中国

铁芯电抗器具有损耗小、噪音低、维护简单、电抗值线性度好、设计寿命长等优点,得到了越来越广泛的应用。但由于电抗器通风散热不良,导致运行中不同程度的局部过热,造成匝间短路、烧损,甚至引起火灾,严重影响电抗器的安全运行。该问题涉及电-磁-热-流体多物理场耦合,电抗器正常运行时电阻损耗和涡流损耗构成主要热源。本文采用COMSOL Multiphysics®多物理场仿真软件,通过AC/DC模块、传热模块、流体模块对铁芯电抗器的电路、磁场、损耗和温升空间分布进行研究。首先施加激励分别得到铁芯、线圈的磁场及损耗密度分布,然后将铁芯及线圈的损耗值添加为插值,作为流场 ... Read More

利用COMSOL仿真复杂情况下的海洋声传播模型 new

朱军 [1], 朴胜春 [2], 宋扬 [3], 祝捍皓 [4], 杨春梅 [5],
[1] 船舶与机电工程学院,浙江海洋大学,舟山,浙江,中国
[2] 海洋科学与技术学院,浙江海洋大学,舟山,浙江,中国
[3] 海洋环境与数值模拟重点实验室,国家海洋局第一海洋研究所,青岛,山东,中国
[4] 水声工程学院,哈尔滨工程大学,哈尔滨,黑龙江,中国

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

NMC523电池针刺热失控模拟 new

李航 [1], 刘朝玥 [1], 赖少波 [1],
[1] 厦门大学化学化工学院

NMC523电池因为其较高的容量,已经逐渐应用于动力电池行列,但是锂离子电池在使用过程中的不合理容易引发热失控事故。这项模拟工作是来验证探讨NMC523电池针刺热失控中的机理。模拟过程中用到COMSOL化学反应工程模块、全局常微分方程模块。通过模拟,能够看到针刺过程中电池电压变化以及跟随的温度变化。这项模拟工作参考了部分主流杂志的模拟思路,也融合了自己的理解从而进行建模计算。此次模拟能够为电池针刺热失控机理探究提供思路,也能够为正确使用锂离子电池提供建议。 Read More

飞机燃油箱系统雷电点火源仿真研究 new

杜鸣心 [1], 段雁超 [1], 朱犇 [1],
[1] 西安爱邦电磁技术有限责任公司

飞机燃油系统雷电防护是飞机设计中需要考虑的一个重要部分。用实验方法研究成本较高,且周期长,数值仿真方法具有明显的优势。本文基于COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,建立内部带有液压管和燃油管的燃油箱系统模型。通过电-热耦合仿真考察雷电流在燃油箱上的传导路径,根据电流分布及温度分布给出成为潜在点火源的位置。进而对比研究了两端是否屏蔽对燃油系统上雷电流物理特性的影响。仿真结果表明:飞机燃油箱系统遭受雷击时,成为潜在点火源的位置有卡箍边沿、17号肋与燃油管和液压管连接处、燃油管和液压管以及桁条上距离16号肋和18号肋上开孔较近的地方 ... Read More