COMSOL仿真大赛来看看-仿真案例欣赏3

基于Darcy定律的裂隙流模拟

简介

在裂隙发育的孔隙介质中,液体在裂隙中快速移动,也在周围围岩孔隙中缓慢运移。研究其运移状态,在其中液体压力是连续的。在研究污染物运移等过程中,裂隙和基质的运移需要准确的计算。

创新点

案例研究其运移状态,在其中液体压力是连续的。在研究污染物运移等过程中,裂隙和基质的运移需要准确的计算。

基于方程模块的土柱热固结过程模拟

简介

计算模型如图所示,土柱高度1m,顶面均布荷载F=100kPa。假定初始孔压为100 kPa,参考温度假定为初始温度10℃,顶面温度荷载为60℃.选取3个计算特征点A、B、C,其高度分别为4.10-8、4.10-5、4.10-1m。主要参数为土体的弹性模量6.0×105 Pa,泊松比4.10-3,孔隙率4.10-4,体积模量2×1010Pa,热膨胀系数1.5×10-5/℃,比热容4.10-8J/(kg•℃),密度2.6×103kg/m3,热传导系数4.10-5W/(m•℃);水的体积模量5×109Pa,热膨胀系数2.0×10-4/℃,比热容4.2J/(kg•℃),密度1.0×103kg/m3;Biot水力耦合系数α取1。

创新点

本案例对一维土柱的热固结过程进行数值模拟.假定土柱为热弹性,被单相水所饱和,模拟土柱受压力及温度作用排水固结的过程.构建应力场-渗流场-温度场三场耦合的方程,并对其求解。

基于弱形式的弹塑性力学分析

简介

利用 COMSOL Multiphysics 的界面操作对平面应力问题求解的具体过程如下经典的圆孔应力集中问题,对于经典的圆孔应力集中问题,板长为36mm,宽为20mm,圆孔缺陷半径为5mm,由于对称性,我们用COMSOL Multiphysics 研究它的1/4。

创新点

1.弹塑性分析力学在工程中应用广泛,而本文对有限元法在弹塑性力学平面问题中的有关应用进行一些探讨。

2.使用了弱形式求解方法,对一个中心开孔矩形板的加载-卸载-再加载过程进行数值模拟。

3.对弱形式求解结果和固体力学模块结果进行对比,证实弱形式求解结果的正确性。

移动网格在油箱晃动表面模拟中的应用

简介

本案例介绍了一个做直线运动的铜棒在线圈中加热的情况,主要分析铜棒的温度变化及铜棒周围的磁场。采用二维轴对称模型,向读者详细讲述如何利用COMSOL Multiphysics的界面操作完成分析计算。

创新点

本文模拟的是流体流动模块的层流,流动一定会涉及到的就是形状的改变,通过移动网格以及自由面的设置,可以良好的模拟一个矩形形状的邮箱随着边界层发生变化,由此获得了良好的仿真效果。

基于电磁波的光单缝衍模拟

简介

由于高压静电纺丝法制备的纳米纤维非织造布及微孔膜具有手感柔软,强度及蓬松度高,保暖性能好,过滤效率高等特点,广泛应用于高效低阻过滤材料。本文将在二维模型基础上详细介绍三维模型静电场模拟,并通过两种仿真模型的对比说明三维模型电场强度对静电纺丝的影响,以期从根本上理解静电纺丝的机制,优化静电纺丝设计和控制,为纳米纤维的研究和应用参考作用。