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多物理场耦合分析解决方案

2018-06-05

 

 

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半导体

半导体模块为用户提供非常友好的界面,从物理层面提供半导体器件的仿真分析功能。带电载流子漂移方程构成了该模块的基础,可以在等温扩散或者非等温扩散情况下求解载流子的漂移和扩散过程。半导体模块提供两种算法供用户选择:匹配了伽辽金最小二乘稳定技术的有限元法,以及匹配了Scharfetter-Gummel upwinding补偿的有限体积法

 

电化学

利用精准并且高效的仿真技术,电化学模块可以大大增强用户对电化学系统的理解、设计和优化能力,强化工作流程。在比如电解、电镀、电渗析、电化学传感、生物电化学等领域中,电化学模块可以提供有关电化学反应动力学、电流密度分布、物质和离子浓度运移分布等重要参数的仿真分析功能,是电化学相关的科研工作者或者产品工程师最理想的设计优化工具。

电化学模块针对常用的诸如库仑法、电位法、伏安法、安培法、电化学阻抗谱分析法等都提供直观的专用界面。用户可以方便的使用仿真技术,完成一系列参数标定或者数据校核工作,比如交换电流的计算,过电势激活等。

 

传热

几乎所有的生产过程和产品的设计都必须要考虑到热波动的影响。热传导模块可以解决包括热传导、热对流、热辐射以及三者任意组合的问题,同时可将这些传热方式与其它物理场相耦合。

利用热传模块,可以模拟自流对流、受迫对流、工艺流程设计、相转变、辐射传导、以及这些传热方式的任意组合。对于生物组织的热分布情况的模拟,模块中也设定了专门的应用模式。

 

结构力学

结构力学模块专门用来估算组件或子系统在载荷下的变形情况。模块也包括对壳结构和桁架结构的分析功能。

结构力学模块可求解包括非线性问题在内的静态和动态模型,并允许用户进行本征频率(如模态)、参数化、准静态和频率响应分析。可进行3D实体以及2D平面应力、平面应变和轴对称分析,能够求解弹塑性材料和超弹性材料,以及大变形、接触、压电分析和热弹性问题的分析。

结构力学模块与其它专业模块联合使用,可求解结构力学与其它任何多物理场的耦合问题。

 

疲劳

疲劳模块用来在COMSOL Multiphysics环境中计算结构的疲劳寿命。可以分别基于应力和应变来进行高循环和低循环疲劳分析。

对于基于应力的疲劳,提供了Findley、Matake和正应力法。对于基于应变的疲劳,提供了Smith-Watson-Topper、Wang-Brown,以及Fatemi-Socie法。对于弹塑性问题,则提供了Neuber规则和Hoffmann Seeger法。

 

优化

优化模块可以应用于COMSOL Multiphysic系列产品,用于模型的优化计算。模型的任何输入参数,包括几何尺寸、某部分的形状、材料属性及材料分布都可以作为变量处理,且模型的任何输出参数都可以作为优化的目标函数

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