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

Beam Structure As an Acoustic Wave Sensor: A Study of the Effect of Sensor Design on Its Sensitivity to Noise

F. Akasheh[1], A. Biddle[1], W.S. Shepard Jr.[2], and B.B.B. Zhang[2]
[1]Tuskegee University, Tuskegee, AL, USA
[2]University of Alabama, Tuscaloosa, AL, USA

The detection and identification of the location of a sound source is commonly done using arrays of microphones. A recent new alternative approach has been proposed which involves the use of continuous structures, such as beams or plates, as acoustic wave sensors. The sound wave ... Read More

Verification and Time Performance Analysis of COMSOL v3.5a for Solving the Electromagnetic Problem in a Superconductor Slab

J. Lloberas[1], J. López[1], E. Bartolomé[2], and X. Granados[3]
[1]Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, Spain
[2]Escola Universitària Salesiana de Sarrià, Barcelona, Spain
[3]Institut de Ciència de Materials de Barcelona, Barcelona, Spain

Numerical analysis based on finite element method (FEM) represents a powerful approach to solve electromagnetic problems. For instance, FEM methods have been broadly used to calculate the critical state current distribution in high temperature superconductors of various geometries. In ... Read More

Computational Analysis of Evaporation in Tailored Microchannel Evaporators

S. Arslan[1], J. Brown[1]
[1]Lawrence Technological University, Southfield, MI, USA

The rapid increase in power densities of integrated circuits has induced a significant interest in new reliable and high heat flux cooling technologies. The implication of such growth is the increased need for more efficient and more compact cooling mechanisms. Promising research has ... Read More

Acoustics Applications Using COMSOL Multiphysics® Software

R. C. Thiagarajan
ATOA Technologies, Bangalore, India.

Multiphysics acoustics is increasingly used to design products to meet sound, ultrasound and infrasound and other structural, thermal, electromagnetic requirements. In this paper, Multiphysics Acoustical applications such as digital stethoscope, glazing products and acoustical ... Read More

电场分布对纳米纤维膜厚度影响的模拟与分析 new

曾泳春 [1], 孟娜 [2], 李玛莎 [2], 董轩 [2],
[1] 东华大学纺织学院,上海,中国
[2] 上海工程技术大学服装学院,上海,中国

本文主要采用旋转式动态静电纺丝技术制备纳米纤维复合材料,并用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics分析纺丝过程中纺丝装置的电场分布对纳米纤维膜厚度的影响。对针头位于两个不同位置(接收板上方中间位置及边缘位置)时动态静电纺丝系统的电场分布进行了分析。在实验过程中,选用聚砜酰胺,石墨烯作为聚合物材料,N,N-二甲基乙酰胺作为溶剂,利用喷丝头运动(水平方向摆动)控制装置与旋转辊式接收装置相配合制备纳米纤维复合膜。实验结果表明,通过使用旋转式动态静电纺丝系统有效改善了纳米纤维膜的厚度均匀性。针头在两个位置时,从针头到接收辊的电场强度都出现急剧下降 ... Read More

基于有限元法的黑磷波导对的光学力研究及其应用 new

王继成 [1], 卢春雨 [1], 胡征达 [1], 杨柳 [1], 冯延 [1],
[1] 江南大学

本文利用COMSOL软件仿真了有限宽度的平行黑磷对的等离子体传输及模态分布性质,其中包括它们的光限比和梯度力。首先,设置了两个黑磷层之间的三种不同的相对取向。由于黑磷在光学性质上表现出强烈的各向异性,在三种情况中都发现了对称和反对称模式的存在。对称模式下的电场主要集中在两层黑磷之间,而反对称模式下的电场更多的分散在黑磷对的两侧。结果表明,与反对称模式相比,对称模式表现出更大的光限比和梯度力。更有趣的是,发现zigzag-zigzag结构具有最大的梯度力,而armchair-zigzag结构具有最大的光限比。当两个黑磷层分别沿armchair和zigzag方向时 ... Read More

MEMS压阻式压力传感器及其加热结构 new

赵湛 [1], 刘振宇 [1], 杜利东 [1],
[1] 中国科学院电子学研究所

MEMS压阻式压力传感器的输出特性易受温度的影响,而通常温度补偿技术具有复杂的校准过程,为了使其具有成本效益,通过保持传感器在恒定温度下运行来替代温度补偿技术。本案例中,通过集成MEMS加热电阻器来控制MEMS压力芯片的温度,使MEMS芯片的温度保持在恒定温度。 本案例第一个研究模拟了不同环境温度对MEMS压阻式压力传感器输出特性的影响;第二个研究模拟了MEMS加热电阻的电热产生、传热以及机械应力和变形。模型同时使用了“传热模块”的“固体传热”接口、“AC/DC模块”的“电流,壳”接口以及“结构力学模块”的“固体力学”和“膜”接口。 ... Read More

COMSOL在金属氢化物贮氢罐传热传质模拟中的应用 new

李谦 [1], 林羲 [1], 朱琦 [2],
[1] 上海大学材料基因组工程研究院,上海,中国
[2] 上海大学机电工程与自动化学院,上海,中国

氢能燃烧值高且无污染,被认为是人类社会摆脱对化石能源依赖的理想能源。目前氢能应用的主要瓶颈是氢存储。而氢存储的主要方式中,金属氢化物因其安全性高,循环性能好的优点,得到广泛的研究。但由于金属氢化物吸放氢反应的热效应、粉末床的传热和传质特性较差等问题,贮氢罐的吸放氢速率下降,成为限制应用的主要因素。最近十几年,贮氢罐吸放氢过程的数值模拟及相关模型得到广泛的研究。通过数值模拟方法可以优化设计贮氢罐,以期满足实际应用中的需求,同时节约设计成本。本文面对贮氢罐的实际指标(吸氢速率1.5 L min-1),采用COMSOL软件中的多孔介质传热、地下流动以及数学模块 ... 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

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