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COMSOL Multiphysics在锂离子电池中的应用 被引量:3
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作者 李校磊 高健 +1 位作者 周伟东 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期546-567,共22页
作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液... 作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液的导电性和安全性、高能量负极的沉积-剥离机制的优化、高能量正极的循环电压和容量维持、高电流条件下的界面极化和容量释放,以及在极端电流-温度-针刺条件下的热失控管理等问题。这些问题涉及到电-化-力-热等多个场的耦合作用,需要进行协同优化处理。COMSOL Multiphysics提供了一种可行的工具,通过求解多物理场耦合的连续方程,能够同时考虑载流子浓度、电流密度、电-化学势、温度、应力/应变和几何形态等综合信息的演化。本文概述了该工具在锂离子电池的电解液、负极和正极设计等方面的研究,并聚焦于多场耦合对电池性能的综合影响、多场耦合模拟方法以及理论模拟与实验表征的结合。最后,本文对理论与实验联合研究中的多场和多尺度问题进行了展望。 展开更多
关键词 comsol multiphysics 锂离子电池 多场耦合 模拟计算
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基于COMSOL Multiphysics的流体静压轴承快速建模分析方法研究 被引量:4
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作者 李梦阳 胡秋 《液压与气动》 北大核心 2020年第10期95-100,共6页
流体静压轴承在精密、超精密领域有着广泛应用,其性能计算分析是应用该轴承的首要环节。针对传统计算方法效率低、过程复杂、容易出错等一系列问题,提出了一套基于COMSOL Multiphysics的流体静压轴承快速建模分析方法。该方法通过变量... 流体静压轴承在精密、超精密领域有着广泛应用,其性能计算分析是应用该轴承的首要环节。针对传统计算方法效率低、过程复杂、容易出错等一系列问题,提出了一套基于COMSOL Multiphysics的流体静压轴承快速建模分析方法。该方法通过变量转化解决了边界条件设置的问题,实现了“薄膜流动”模块在流体静压轴承计算中的应用拓展。对比证明,该方法过程简单、效率高,为流体静压轴承求解问题提供了一种新的思路和解决方案。 展开更多
关键词 流体静压 静态特性 快速建模 comsol multiphysics
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基于COMSOL Multiphysics的降雨型滑坡临界降雨阈值计算模型研究——以新疆新源县喀拉海依苏滑坡隐患体为例 被引量:6
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作者 开迪尔丁·吾拉木 张紫昭 +2 位作者 张艳阳 朱建华 陈伟楠 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期1364-1374,共11页
本文以新源县喀拉海依苏滑坡隐患体为研究案例,采用COMSOL Multiphysics数值模拟有限元软件,建立了基于非饱和渗流理论与Mohr-Coulomb准则的滑坡稳定性计算模型。根据数值模拟结果得到研究区滑坡体原始应力分布与初始孔隙压力的分布情... 本文以新源县喀拉海依苏滑坡隐患体为研究案例,采用COMSOL Multiphysics数值模拟有限元软件,建立了基于非饱和渗流理论与Mohr-Coulomb准则的滑坡稳定性计算模型。根据数值模拟结果得到研究区滑坡体原始应力分布与初始孔隙压力的分布情况、在降雨入渗条件下的内部应力、有效塑性应变、塑性区、含水率、潜在滑移面等的分布情况,并计算得到滑坡体在降雨入渗条件下的安全系数。根据模型计算,滑坡体在不同降雨入渗工况下的安全系数随降雨量的增大而减小,滑坡体在连续降雨5天的临界阈值为218.82mm,根据安全系数的变化可得到滑坡体临界降雨阈值。该论文提供了一种强度折减安全系数计算降雨型黄土滑坡降雨阈值的数值模拟方法,研究结果为西北地区降雨型黄土滑坡失稳破坏的临界降雨阈值研究提供了一种有效的研究手段。 展开更多
关键词 滑坡 comsol multiphysics 降雨阈值
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基于Comsol Multiphysics的通水冷却热流耦合数值分析 被引量:4
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作者 黄德胜 姚晓敏 +2 位作者 年夫喜 喻鹏 汤盛文 《水电能源科学》 北大核心 2022年第4期150-153,115,共5页
当前针对大体积混凝土通水冷却热流耦合问题的数值分析还存在许多不足,面临着简化较多、精细模拟十分困难的局面。为此,基于Comsol Multiphysics多场耦合有限元软件中的流体流动模块和传热模块,进行了通水冷却热流耦合精细化数值分析,... 当前针对大体积混凝土通水冷却热流耦合问题的数值分析还存在许多不足,面临着简化较多、精细模拟十分困难的局面。为此,基于Comsol Multiphysics多场耦合有限元软件中的流体流动模块和传热模块,进行了通水冷却热流耦合精细化数值分析,将计算结果与理论解、通水冷却等效算法进行对比,验证了Comsol耦合精细化算法的正确性和可行性。结果表明,Comsol耦合精细化算法在模拟水管沿程温度变化和水管附近的温度值变化方面比等效算法更加精确,更能体现真实的温度梯度,为后续的热应力分析奠定了基础。 展开更多
关键词 comsol multiphysics 热流耦合 等效算法 通水冷却 精细模拟
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基于COMSOL Multiphysics的中子扩散问题求解以及气冷微堆应用分析 被引量:1
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作者 黄政 袁媛 +1 位作者 刘国明 陈巧艳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期565-575,共11页
基于三维有限元程序COMSOL Multiphysics的“系数形式偏微分方程接口”开发了中子扩散方程的求解模型,利用COMSOL Multiphysics的特征值和瞬态求解器分别对稳态和瞬态中子扩散方程进行了求解。通过与二维的2D-TWIGL基准题(包括稳态和瞬... 基于三维有限元程序COMSOL Multiphysics的“系数形式偏微分方程接口”开发了中子扩散方程的求解模型,利用COMSOL Multiphysics的特征值和瞬态求解器分别对稳态和瞬态中子扩散方程进行了求解。通过与二维的2D-TWIGL基准题(包括稳态和瞬态工况)以及三维的3D IAEA PWR基准题的计算结果进行对比,验证了所开发中子扩散方程求解模型的正确性。针对气冷微堆堆芯进行建模,采用蒙特卡罗程序RMC生成双群和25群的群常数,利用该中子扩散求解模型开展了气冷微堆堆芯临界计算,结果分别与连续能量和多群蒙特卡罗计算参考值进行对比。结果表明:得到的有效增殖因数以及三维功率分布总体上能与对应的多群蒙特卡罗参考值较好吻合。与连续能量蒙特卡罗参考值相比,采用25能群的结果较双群划分方式更为准确。对于气冷微堆堆型,能群结构划分方式对结果精度的影响显著。采用精细能群划分能改善计算精度,但会使得求解所需资源和时间大幅上升。 展开更多
关键词 高温气冷堆 气冷微堆 中子扩散方程 comsol multiphysics 棱柱型燃料组件
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球面聚焦超声清洗仿真与实验研究
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作者 董颖怀 王安康 +1 位作者 王岩 李垚 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期151-154,共4页
目前,常规的超声清洗设备多为规则的六边形,超声在清洗机槽内传播会形成驻波效应,导致清洗设备内声场分布不均匀,并且声波的相互抵消影响了清洗槽内的声压,不利于超声清洗。这里提出了一种球面式聚焦超声清洗的方法,经验证,此清洗方式... 目前,常规的超声清洗设备多为规则的六边形,超声在清洗机槽内传播会形成驻波效应,导致清洗设备内声场分布不均匀,并且声波的相互抵消影响了清洗槽内的声压,不利于超声清洗。这里提出了一种球面式聚焦超声清洗的方法,经验证,此清洗方式提高了超声清洗的效率。利用有限元软件COMSOL Multiphysics对聚焦超声声场模型进行研究,得到声场内声场分布;搭建聚焦超声清洗设备,利用铝箔腐蚀实验验证了清洗设备内的声压分布情况;通过对比清洗实验,对超声清洗设备的清洗效率进行研究,研究表明,聚焦超声清洗设备在清洗盲孔类零件时的清洗效率是普通超声清洗设备的1.6倍,在清洗通孔类零件时清洗效率是普通清洗设备的2.21倍。该设计被证实是进行超声清洗的有效途径,对聚焦超声清洗的研究有重要意义。 展开更多
关键词 聚焦超声 comsol multiphysics 声压分布 铝箔腐蚀 清洗实验 清洗效率
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面向磁性硬盘定制化消磁的磁场数值建模与分析
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作者 徐喆 张自影 汤健 《控制工程》 北大核心 2025年第5期777-787,共11页
为确保隐私安全和防止失密泄密,在对作为典型城市再生资源的废旧磁性存储介质进行资源化利用前,需要销毁其所包含信息。目前,业界多采用不符合国家“双碳”战略的最高磁场强度消磁方式,缺少如何进行定制化消磁的理论与应用探索。对此,... 为确保隐私安全和防止失密泄密,在对作为典型城市再生资源的废旧磁性存储介质进行资源化利用前,需要销毁其所包含信息。目前,业界多采用不符合国家“双碳”战略的最高磁场强度消磁方式,缺少如何进行定制化消磁的理论与应用探索。对此,提出面向磁性硬盘定制化消磁的磁场数值建模与分析方法。首先,进行消磁机多层多匝矩形线圈磁场强度的理论计算;接着,进行基于COMSOL软件的消磁磁场数值建模,完成与理论计算的验证后,分析电流密度、线圈高度、封装尺寸与磁场强度的影响;最后,基于所研制的消磁正样机进行验证,证明了定制化消磁理论的正确性和实际的可用性,为节能减碳提供了支撑。 展开更多
关键词 磁性存储介质 定制化消磁 comsol multiphysics软件 磁场强度 矩形线圈 数值建模
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基于碲化铋的热电制冷器瞬态制冷规律研究 被引量:1
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作者 杨士冠 陈树权 +6 位作者 王剑 何俊松 程林 翟立军 刘虹霞 张艳 孙志刚 《材料导报》 北大核心 2025年第6期31-36,共6页
提出了一种基于相变材料和脉冲电流来提高热电制冷器瞬态制冷温度的方案。制冷器的散热端设计为翅鞘结构,内部填充相变材料,并且底部带有孔洞,相变材料吸热融化后从底部流出,通过程序控制向散热器中添加相变材料使热电制冷器可以持续工... 提出了一种基于相变材料和脉冲电流来提高热电制冷器瞬态制冷温度的方案。制冷器的散热端设计为翅鞘结构,内部填充相变材料,并且底部带有孔洞,相变材料吸热融化后从底部流出,通过程序控制向散热器中添加相变材料使热电制冷器可以持续工作。建立了热电制冷器件的三维传热模型,研究了脉冲电流的波形、脉冲宽度、脉冲比以及有无相变材料对热电制冷性能的影响。结果表明,在无相变材料的条件下,与恒定电流相比,脉冲电流使热电制冷器达到更低的制冷温度,冷端最低温度从-6.30℃显著降低到-14.01℃。有相变材料时,冷端最低温度从-14.01℃进一步降低到-17.74℃,过冷面积增大了48.43%。研究表明,方形脉冲具有最优的制冷温度和过冷面积。当方形脉冲宽度为26 s、脉冲比为2.5时,冷端最低制冷温度可以达到-17.74℃。当脉冲比进一步增大时,由于冷热侧温差增大,热电制冷器的制冷温度进一步降低。当脉冲宽度增大时,过冷面积变大,制冷温度和制冷系数都会降低。 展开更多
关键词 脉冲电流 相变材料 热电制冷器 comsol multiphysics
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胶西北蚀变岩型金矿床成矿过程三维数值模拟研究与找矿勘查启示
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作者 胡训宇 Jowitt Simon +5 位作者 王坤 刘光贤 丘靥 鞠玮 陈玉华 李跃 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1005-1019,共15页
蚀变岩型金矿床在世界范围内分布广泛,具有重要的经济与工业价值。胶东半岛是世界上第三大金矿集区,已探明金储量超5 300 t。区内绝大多数金矿床分布在胶西北(莱州—招远)、栖霞—蓬莱—福山、牟平—乳山3大矿区。焦家断裂带.是胶西北... 蚀变岩型金矿床在世界范围内分布广泛,具有重要的经济与工业价值。胶东半岛是世界上第三大金矿集区,已探明金储量超5 300 t。区内绝大多数金矿床分布在胶西北(莱州—招远)、栖霞—蓬莱—福山、牟平—乳山3大矿区。焦家断裂带.是胶西北地区主要的控矿构造之一,沿线分布着焦家、新城、红布等大量金矿床。为了定量揭示该区域内蚀变岩型金矿床的成矿机制和过程,为深部找矿勘探提供有利信息,建立了焦家断裂新城—红布段的三维地质模型,并基于该模型对蚀变岩型金矿床的成矿过程进行了多物理场(热、流、化、质)耦合三维数值模拟研究。结果表明,降温过程与断裂构造本身是控制金矿化形成的主要因素,焦家断裂及其次级断裂的交汇处与金矿化具有强空间相关性,该处的成矿潜力显著高于断裂带的其他区域,未来找矿勘探可聚焦这些成矿有利区域;此外,整个模型空间内金成矿过程持续了约8 000年,尽管这可能只是众多成矿期次之一,但它仍然表明岩浆热液成矿过程可能十分迅速。当前,成矿过程数值模拟研究仍然存在模型简化、古环境恢复等一系列问题,未来数学地球科学与分析测试技术手段的发展将为成矿过程研究与矿床学问题提供更精细、准确、定量的解答。 展开更多
关键词 comsol multiphysics数值模拟 三维地质模型 多场耦合 蚀变岩型金矿床 焦家断裂
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珊瑚岛礁地下油库泄漏迁移规律及其对淡水透镜体的影响
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作者 杨钢 郭秀军 +1 位作者 卢洁 蔡永瑞 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第1期225-237,共13页
在陆地资源日益短缺的背景下,海洋环境的巨大资源潜力使人类开发海洋的进程不断加快。作为经略海洋的远涉枢纽,在岛礁建设地下储油设施将成为开展各项工程的能源基础,然而伴随而来的潜在泄漏风险是不可忽视的,岛礁发生石油泄漏不仅会污... 在陆地资源日益短缺的背景下,海洋环境的巨大资源潜力使人类开发海洋的进程不断加快。作为经略海洋的远涉枢纽,在岛礁建设地下储油设施将成为开展各项工程的能源基础,然而伴随而来的潜在泄漏风险是不可忽视的,岛礁发生石油泄漏不仅会污染淡水透镜体,甚至会进一步扩散至海洋,对岛礁和海洋生态环境造成极大危害。为探究地下油库泄漏后的污染物迁移规律及其对淡水透镜体的入侵机制,首先通过室内模拟试验确定了污染物迁移特征与主要驱动力,之后利用COMSOL Multiphysics软件建立了相同尺度的数值模型,进一步明确了不同降水强度和油品性质对污染物迁移影响的规律。结果表明:(1)珊瑚岛礁水文地质条件下的石油污染物迁移主要受两种驱动力的影响,一是重力势驱动的垂向迁移,二是岛礁动态地下水流场驱动的向海排泄;(2)岛礁降水补给强度越大,地下水流场驱动污染物向海排泄作用越强,淡水透镜体所受影响越小;(3)重质非水相类油品污染物呈现出不同于轻质非水相类油品的迁移规律,但其对淡水透镜体无显著影响。研究结果可为珊瑚岛礁开发进程中的油库选址、污染防护以及淡水资源保护提供理论基础与参考依据。 展开更多
关键词 珊瑚岛礁 淡水透镜体 comsol multiphysics 室内模拟试验 多相流 地下水污染
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用于细胞分选的形状记忆合金微阀芯片设计
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作者 张明会 张华丽 +1 位作者 郑磊 孙利军 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期78-81,共4页
微流控芯片广泛应用于生物医学领域,微阀是微流控芯片中的重要控制部件。基于形状记忆合金会随温度变化而改变形状的特性,设计了具有三层结构的微流控分选芯片,包括多通道鞘流模块、细胞电学特性检测模块和形状记忆合金微阀分选模块三... 微流控芯片广泛应用于生物医学领域,微阀是微流控芯片中的重要控制部件。基于形状记忆合金会随温度变化而改变形状的特性,设计了具有三层结构的微流控分选芯片,包括多通道鞘流模块、细胞电学特性检测模块和形状记忆合金微阀分选模块三部分。利用软光刻技术制备了分选芯片,使用浓度为10~5个/ml、直径为8μm的聚苯乙烯微球溶液测试了该芯片的功能,验证了利用形状记忆合金微阀控制细胞的流动路径是可行的。分析了细胞在不同大小下的电学特性,可结合单细胞电学特性和形状记忆合金微阀特性发挥芯片的细胞分选作用。 展开更多
关键词 微流控芯片 形状记忆合金 微阀 细胞电学特性 comsol multiphysics
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用于集成成像3D显示的模式控制型液晶微透镜阵列
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作者 王浩然 常雪莹 +3 位作者 陈启龙 卞震尧 陆红波 徐苗 《液晶与显示》 北大核心 2025年第8期1132-1144,共13页
液晶透镜具有结构紧凑、集成度高、焦距可调等优点。本文提出一种用于集成成像3D显示的模式控制型液晶微透镜阵列的制备方法。首先,通过仿真软件COMSOL Multiphysics分析了电压幅值和频率对未添加和添加高阻抗层的液晶透镜电势分布的影... 液晶透镜具有结构紧凑、集成度高、焦距可调等优点。本文提出一种用于集成成像3D显示的模式控制型液晶微透镜阵列的制备方法。首先,通过仿真软件COMSOL Multiphysics分析了电压幅值和频率对未添加和添加高阻抗层的液晶透镜电势分布的影响。其次,在铜圆孔阵列电极上制作聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)与聚乙烯醇(PVA)透明高阻抗层,并进行了对照实验验证。实验结果表明,未添加高阻抗层的液晶透镜在固定正弦波频率为1 kHz、电压从0变化到40 V时,焦距从∞变化到25.8 mm,响应速度为645.7 ms;添加高阻抗层的模式控制型液晶透镜可通过改变驱动电压的幅值或频率来调控透镜特性。当固定频率为75 kHz、电压从0变化到5 V、焦距从∞变化到19.5 mm时,响应速度为621.4 ms。当固定电压为5 V、频率从1 kHz变化到75 kHz、焦距从∞变化到19.5 mm时,响应速度为146.4 ms。将所制备的模式控制型液晶透镜应用于集成成像3D显示中,可在低电压下实现良好的3D显示效果及快速切换特性。 展开更多
关键词 集成成像 液晶微透镜阵列 comsol multiphysics 高阻抗层 PEDOT∶PSS
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复合材料构件固化动态物理过程有限元仿真建模和分析
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作者 孙思远 杨勇 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第8期97-103,110,共8页
复合材料以其质量轻、耐磨损且耐高温与腐蚀的特性迅速在新型材料领域崭露头角,已成为当前高铁动车等领域重点研究的新型材料。本研究旨在更精确地分析复合材料制件的固化动态物理仿真过程,选用功能灵活的COMSOL Multiphysics软件模拟制... 复合材料以其质量轻、耐磨损且耐高温与腐蚀的特性迅速在新型材料领域崭露头角,已成为当前高铁动车等领域重点研究的新型材料。本研究旨在更精确地分析复合材料制件的固化动态物理仿真过程,选用功能灵活的COMSOL Multiphysics软件模拟制件C形横梁温度场仿真情况和固化度场仿真情况。首先针对所选C形横梁建立温度场和固化度场的模拟仿真模型,然后分析复合材料构件热压罐成型过程中的固化动态物理过程,采用有限元数值分析方法,并设置好热压罐成型时复合材料模具与制件等的材料属性,最后对仿真数据进行分析,所得C形横梁温度场模型误差最大值不大于2.5%。通过分析C形横梁五个特征点的温度场曲线,为复合材料制件在热压罐内的固化优化提出新的试验方向。 展开更多
关键词 热压罐成型 comsol multiphysics软件 温度场仿真 固化度场仿真 复合材料
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含导水断层的煤层防隔水煤(岩)柱留设优化计算
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作者 于小鸽 罗文娜 +2 位作者 徐东晶 项杰涛 张宁 《煤炭学报》 北大核心 2025年第8期3857-3867,共11页
在近断层煤层开采中,断层活化沟通含水层时常诱发矿井突水事故,影响煤矿安全生产,因此,合理留设防隔水煤岩柱的宽度对矿山断层突水的防治工作具有重要意义。《煤矿防治水细则》对各种情况下的断层煤岩柱的留设进行了详细的阐述,给出了... 在近断层煤层开采中,断层活化沟通含水层时常诱发矿井突水事故,影响煤矿安全生产,因此,合理留设防隔水煤岩柱的宽度对矿山断层突水的防治工作具有重要意义。《煤矿防治水细则》对各种情况下的断层煤岩柱的留设进行了详细的阐述,给出了断层在导水情况下的煤岩柱留设计算公式,但是面对断层下复杂承压水的威胁,现有的防隔水煤(岩)柱计算公式还不够完善,计算结果还不够精确。为优化防隔水煤柱留设宽度问题,针对导水断层与煤层产状的空间关系及承压水的导水机制,结合承压水导升的水力学分析,根据恒定总能量方程建立了裂隙水流运动模型,分析断层导水过程中的渗流速度、压强与能量损失之间的关系,推导出承压水在断层通道内导升至任意位置的水压计算公式,进而对《煤矿防治水细则》中断层导水条件下的防隔水煤岩柱留设计算方式进行优化。以山东翟镇煤矿七采区近DF3断层待开采的F7202W工作面为工程实例,利用优化前后的公式计算煤柱留设宽度,对比计算结果表明:《煤矿防治水细则》原有计算公式没有考虑承压水导升的水压影响,将煤层底板水压理想化且根据煤层底板位置取水压估值,计算得出DF3断层煤岩柱宽度为117 m。经优化后的计算方法结合七采区各工作面奥灰含水层实际突水数据,计算得出各工作面的稳定流速,根据奥灰含水层突水的最大稳定流速,利用优化公式计算防隔水煤柱宽度为108 m。通过COMSOL Multiphysics建立三维流-固耦合数值计算模型,模拟了翟镇煤矿F7202W工作面的开采过程,根据巷道应力和断层水压分布规律图及不同防隔水煤柱下的断层渗透率变化图,进一步论证了优化公式计算出的108 m煤柱宽度的安全性及合理性,且较《煤矿防治水细则》计算出的安全防隔水煤柱的尺寸缩短了9 m,增加了回采煤炭资源。研究成果为矿井开采中不同承压水条件下断层防隔水煤岩柱留设宽度的精准计算提供了参考。 展开更多
关键词 导水断层 防水煤岩柱留设 承压水导升 公式优化 comsol multiphysics模拟
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基于正交实验下的中深层同轴套管式地热井取热性能
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作者 刘思远 唐凌虹 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第20期8508-8513,共6页
中深层同轴套管式地热井作为一种高效的地热能利用方式,目前受到中国许多地区的大力推广。为了研究其取热性能及其影响因素,采用COMSOL Multiphysics进行建模,并进行正交实验分析。结果表明:各因素对地热井取热功率影响程度的大小依次为... 中深层同轴套管式地热井作为一种高效的地热能利用方式,目前受到中国许多地区的大力推广。为了研究其取热性能及其影响因素,采用COMSOL Multiphysics进行建模,并进行正交实验分析。结果表明:各因素对地热井取热功率影响程度的大小依次为:地温梯度、入口流量、回填材料导热系数、入口温度、内管导热系数;在设计地热井时需综合多因素考虑,以确定最佳运行工况;地热井径向温度影响范围约为10 m,对于同一区域多井布置有一定参考。 展开更多
关键词 中深层地热能 同轴套管 正交实验 comsol multiphysics
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基于COMSOL的激光清洗2219铝合金漆层工艺研究 被引量:6
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作者 胡少武 王涛 +4 位作者 黄旭东 姚涛 苗润芃 康清川 张译之 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期970-979,共10页
利用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立2219铝合金板表面环氧聚酰胺底漆有限元模型,并在其表面加载经典高斯脉冲热源模拟激光清洗过程。探究了清洗参数的变化对漆层温度场、不同漆层厚度清洗效果及烧蚀深度的影响,通过对仿真结果分析发... 利用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立2219铝合金板表面环氧聚酰胺底漆有限元模型,并在其表面加载经典高斯脉冲热源模拟激光清洗过程。探究了清洗参数的变化对漆层温度场、不同漆层厚度清洗效果及烧蚀深度的影响,通过对仿真结果分析发现,当重复频率为25 kHz,功率20 W时,在不损伤铝合金基体的前提下,搭接率50%和60%均能够完全清除环氧聚酰胺底漆。使用型号CETC26thPEL脉冲光纤激光器对实物进行清洗,并利用超景深显微镜观察材料表面微观形貌,发现当能量密度为22.94 J/cm^(2)时,清洗过程中会损伤铝合金基体,搭接率为70%会使得材料表面的粗糙度增大影响涂装性能,研究结果为激光清洗高强度铝合金漆层提供一定的理论与实验基础。 展开更多
关键词 激光清洗 comsol multiphysics 搭接率 微观形貌
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基于COMSOL的电子元件散热数值模拟 被引量:6
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作者 杨杰 王艳 《农业装备与车辆工程》 2020年第12期141-144,共4页
运用COMSOL Multiphysics中CFD模块中的非等温模块对长方体机箱中电子元件散热进行数值分析,通过耦合层流和传热模块进行仿真分析,电子元件作为恒定热源,空气作为冷却介质,仿真模拟长方体机箱中的温度场和速度场,仿真分析不同的入口速... 运用COMSOL Multiphysics中CFD模块中的非等温模块对长方体机箱中电子元件散热进行数值分析,通过耦合层流和传热模块进行仿真分析,电子元件作为恒定热源,空气作为冷却介质,仿真模拟长方体机箱中的温度场和速度场,仿真分析不同的入口速度对机箱中散热的影响,以及不同材料的散热器对其散热的影响。使用稳态求解器得到了长方体机箱中等温线分布以及速度场分布。通过对电子元件的散热进行仿真,为散热器设计提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 电子元件 CFD comsol multiphysics 温度场 速度场
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基于COMSOL的汽车抗性消声器的仿真分析 被引量:2
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作者 褚亮亮 王艳 《农业装备与车辆工程》 2021年第3期118-122,共5页
以某汽车抗性消声器为对象,在COMSOL Multiphysics中建立其几何模型,划分网格、设置材料属性及边界条件,通过压力声学模块和计算流体动力学(CFD)模块对该模型分别进行声场频域分析和流场稳态分析。通过(声学)传输损失以及(CFD)压力损失... 以某汽车抗性消声器为对象,在COMSOL Multiphysics中建立其几何模型,划分网格、设置材料属性及边界条件,通过压力声学模块和计算流体动力学(CFD)模块对该模型分别进行声场频域分析和流场稳态分析。通过(声学)传输损失以及(CFD)压力损失来对该抗性消声器的性能进行评价,并分析了消声管形状、孔隙率的变化对传输及压力损失的影响。仿真得到了抗性消声器内的声压级分布云图、声强场流线图以及流场压力分布云图、湍流速度流线图,为后续设计汽车抗性消声器提供了参考。 展开更多
关键词 comsol multiphysics 抗性消声器 声场分析 传输损失 压力损失
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基于COMSOL的小尺寸SAW滤波器仿真
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作者 李孟辉 齐梦珂 +4 位作者 牟笑静 陈建军 潘虹芝 程一民 曹亮 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第5期722-725,730,共5页
针对基于钽酸锂压电基底的小尺寸边缘反射型声表面波(SAW)滤波器,该文采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对该SAW滤波器进行建模仿真,并进行了固体力学和静电学物理场的有限元仿真分析。同时讨论了电极材料、电极厚度对其导纳曲线... 针对基于钽酸锂压电基底的小尺寸边缘反射型声表面波(SAW)滤波器,该文采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对该SAW滤波器进行建模仿真,并进行了固体力学和静电学物理场的有限元仿真分析。同时讨论了电极材料、电极厚度对其导纳曲线谐振频率和反谐振频率的影响,证明了电极厚度能够影响器件导纳曲线的寄生谐振,且选定导纳曲线中寄生谐振最弱时的厚度为该电极的最佳厚度。最后选用厚度为1.6μm的Al作为该小尺寸SAW滤波器的电极,并对不同基片端面位置下的传输响应进行仿真分析。常规的二维FEM仿真结果表明,当基片边缘端面距叉指换能器(IDT)边缘为0时,器件的中心频率为126.35 MHz,插入损耗为-2.57 dB,-3 dB带宽为3.3 MHz。该仿真结果与经COM模型模拟获得的响应结果具有较高的匹配度,从理论仿真角度进一步证明了大介电常数基片端面反射可以等效为一个强反射的反射条。 展开更多
关键词 声表面波 有限元仿真 边缘反射 滤波器 comsol multiphysics
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SiC高温激活退火炉反应室的温场均匀性研究 被引量:2
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作者 周铁 吴永明 张毅 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期181-186,共6页
SiC高温激活退火炉反应室的温度高、结构复杂,通工艺气体时易导致反应室内温度不均匀,影响产品质量。为获得高均匀温场的反应室,根据退火炉的设备数据建立反应室的物理模型;基于固体和流体传热、表面对表面辐射传热模型等,应用COMSOL Mu... SiC高温激活退火炉反应室的温度高、结构复杂,通工艺气体时易导致反应室内温度不均匀,影响产品质量。为获得高均匀温场的反应室,根据退火炉的设备数据建立反应室的物理模型;基于固体和流体传热、表面对表面辐射传热模型等,应用COMSOL Multiphysics6.0系统构建退火炉反应室仿真模型。通过改变工艺管、衬管结构,优化加热器距离、气体流量、隔热屏高度等参数来模拟退火炉反应室的温度分布情况。仿真结果表明:将工艺管和衬管设计为嵌套结构,加热器距离为9 mm、流量为25 L/min、隔热屏高度为178 mm时,最大温差由340℃降至±4℃,反应室内温场均匀性达到最优。 展开更多
关键词 退火反应室 高均匀温场 comsol multiphysics6.0系统 仿真分析
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