COMSOL案例electric sensor
comsol 案例
comsol 案例COMSOL（Computation Method for Science and Engineering）是一种用于多物理场问题建模和模拟的软件平台。
以下将介绍一个使用COMSOL的案例。
在某一电子设备生产厂家中，有一个问题需要解决：在电子元器件的生产过程中，需要将组件加热至一定温度，以便进行焊接等工艺。
然而，由于加热方式不当，过高的温度可能会导致电子元器件受损。
因此，厂家希望通过使用COMSOL软件来优化加热过程，以保证元器件的安全性。
首先，使用COMSOL建立了一个三维模型，包括了电子元器件和加热设备。
在模型中，定义了材料的热传导系数、热容量和密度等参数。
根据要求的加热温度，设置了加热设备的功率。
模型还考虑了元器件周围的导热情况，包括传导、对流和辐射。
然后，通过COMSOL进行模拟计算。
COMSOL利用有限元方法进行求解，将模型划分为多个小单元，计算出每个单元的温度分布。
通过迭代计算，最终得到整个模型在加热过程中的温度变化情况。
根据模拟结果，厂家可以优化加热过程。
例如，他们可以根据元器件的特性和要求的加热温度，调整加热设备的功率大小，以及加热设备和元器件之间的距离。
他们还可以通过改变元器件的材料和结构，来提高热传导性能，减少温度梯度。
通过使用COMSOL进行模拟和优化，厂家成功地解决了元器件加热过程中的温度控制问题。
他们能够确保元器件在安全温度范围内进行加热，避免了因过高温度导致的损坏。
此外，优化后的加热过程还能够提高元器件的生产效率和质量，降低生产成本。
综上所述，COMSOL软件在电子元器件加热过程的优化中发挥了关键作用。
它通过建立和求解多物理场模型，帮助厂家实现了对加热过程的精确控制，提高了产品的质量和性能。
COMSOL软件使用技巧：如何搜索特定App
COMSOL软件使用技巧：如何搜索特定App在COMSOL Multiphysics® 软件中，用户可以直接访问“案例库”，从丰富的案例中汲取有价值的知识信息，学习如何模拟特定类型的问题，以及如何使用特定功能与建模技巧，而且案例在不断增加与更新。
只要学会充分利用“案例库”，你就可以轻松找到所需要的信息。
在“案例库”中找到所需内容我们会定期向“案例库”补充更多案例。
不过，随着模型和App 数量增多，查找特定App 难度也增大。
在COMSOL Multiphysics“案例库”中选定“热执行器”模型。
为了摆脱这个困境，你可以使用“案例库”中的搜索工具轻易地缩小搜索范围。
“案例库”按模块分类，每个模块包含更深一层的子文件夹，你可以利用搜索字段抓取模型描述中的任何自由文本。
比如，搜索automotive，不仅返回“automotive_muffler”，还有“brake_disc”和“snap_hook”模型，因为它们的描述中也都包含“automotive”。
除了搜索自由文本以外，我们还可以利用其他一些简单又快捷的方法（请注意，“案例库”只包括你在安装中或安装后下载的模型和App，因此本文显示的搜索结果可能与你的搜索结果不完全相同）。
注意：为了充分利用本文讨论的搜索功能，我们建议使用COMSOL Multiphysics 5.3 版本更新3 或其后的版本。
通过App 名称搜索通过App 名称进行搜索比自由文本的用途更广。
为了使搜索功能严格按照名称搜索模型，我们利用了前缀@name:。
此工具可以返回精确匹配的结果，比如输入@name:electric_sensor，系统将返回名称完全相同的模型。
用户也可以输入特定头/尾部字符，进行部分匹配搜索。
比如输入@name:elec*，系统将返回以“elec”开头的所有模型。
最后，也可以输入名称中的任意搜索字符串，进行部分匹配搜索，比如@name:elec*，系。
COMSOL光学案例
COMSOL光学案例Case Study 1: Refractive Index Sensing using a MicrocavityOptical sensors are widely used in various applications, including biomedical, environmental, and industrial fields. One important characteristic of optical sensors is their sensitivity to changes in refractive index. In this case study, we will simulate a microresonator-based refractive index sensor using COMSOL.A cylindrical microcavity is considered with a highrefractive index material surrounded by a low refractive index medium. The refractive index of the surrounding medium is varied, and the transmission spectrum of the microcavity is calculated using the COMSOL Electromagnetic Waves Module.The simulation setup includes a 2D model of the microcavity with a defined geometry and material properties. The material properties include the refractive index, which can be assignedas a constant value or wavelength-dependent using experimental data. The surrounding medium is defined by changing therefractive index value.After the simulation, the transmission spectrum of the microcavity is obtained. By analyzing the spectrum, we can observe the shift in the resonant frequency or wavelength as the refractive index of the surrounding medium changes. This shiftcan be used to determine the refractive index of an unknown sample, making the microresonator a sensitive refractive index sensor.Case Study 2: Design of a Grating Coupler for Efficient Light CouplingGrating couplers are essential devices in integrated optics for efficient coupling of light between waveguides and free space. In this case study, we will design a grating coupler using COMSOL to achieve high coupling efficiency.The design process involves optimizing the grating period, duty cycle, grating height, and refractive index contrast between the grating material and the surrounding medium. The goal is to maximize the coupling efficiency by enhancing the diffraction of light into the desired waveguide mode.COMSOL provides a powerful tool called the Optimization Module, which can be used to automate and streamline the design optimization process. The module allows users to defineobjective functions, design variables, and constraints for the optimization problem. The optimization algorithm then searches for the optimum solution by iteratively adjusting the design variables.In this case study, the design variables include the grating period, duty cycle, and grating height. The objective functionis defined as the maximum coupling efficiency, and constraints can be set to limit the range of values for the design variables.After the optimization process, the final design parameters are obtained, which can be used to fabricate the grating coupler. COMSOL provides post-processing tools to visualize the electric field distribution, power coupling, and other relevantparameters of the optimized design.ConclusionCOMSOL is a powerful and versatile simulation tool for modeling and analyzing optical systems. The two case studies discussed here demonstrate the capabilities of COMSOL in simulating refractive index sensing and grating coupler design. With its extensive range of modules and features, COMSOL enables researchers and engineers to explore and optimize variousoptical devices and systems.。
Comsol 例题 - 第二类电渗流,海水淡化, 泵效应, 离子浓差极化
Point 11(p11)
1.On the Geometry toolbar,click Primitives and choose Point. 2.In the Settings window for Point, locate the Point section. 3.In the x text field,type 29.5. 4.In the y text field,type 5.
This tutorial demonstrates the modeling of electrokinetic flow in a microchannel channel embedded with permselective membranes. Technical details are to be found in paper: 刘伟，龚玲艳，朱育丹，李子瑞*，嵌有离子选择性膜的微通道内增强电渗流及 除 盐效应分析, 中国科学:技术科学, 已在线发表， DOI： 10.1360/N092017-00034. (W. Liu, L. Y. Gong, Y.D. Zhu, and Z. R. Li, Augmented electroosmotic flow and simultaneous desalination in microchannels embedded with permselective membranes (in Chinese), Scientia Sinica Technologica, 2018, DOI：10.1360/N092017-00034) ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Modelint 1(p1)
一种基于COMSOL的螺线管聚磁式光学电流 传感器设计
Optoelectronics 光电子, 2019, 9(3), 120-128Published Online September 2019 in Hans. /journal/oehttps:///10.12677/oe.2019.93018A Design of a Solenoid-ConcentratedMagnetic Optical Current TransformerBased on COMSOLXiangqi Kong1, Kaixin Liu1, Jichao Ma2, Qiang Wang1, Xin Dai1, Bian Jin1, Feifei Sun1*,Tao Shen1#1Harbin University of Science and Technology, Harbin Heilongjiang2The Second Surveying and Mapping Institute of Heilongjiang Province, Harbin HeilongjiangReceived: Aug. 26th, 2019; accepted: Sep. 9th, 2019; published: Sep. 16th, 2019AbstractAiming at the low monitoring value of electromagnetic field strength in the form of single-wire wound magneto-optical medium commonly used in traditional optical current sensors, an optical current sensing structure combining magnetic material ferrite and magneto-optical medium is designed. The simulation analysis of COMSOL shows that the designed sensing structure can mon-itor and measure the magnetic field through optical sensing, and then achieve the purpose of measuring current. Compared with the traditional structure, the measured magnetic field strength value is increased by 3.05 times. The optimum radius and optimum axial intercept of the coil are obtained.KeywordsOptical Current Senser, Magneto-Optical Glass, Ferrite Magnetic Ring, COMSOL一种基于COMSOL的螺线管聚磁式光学电流传感器设计孔祥琦1，刘凯欣1，马骥超2，王强1，代鑫1，金边1，孙菲菲1*，沈涛1#1哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨2黑龙江第二测绘工程院，黑龙江哈尔滨* #通讯作者。
comsol案例
comsol案例COMSOL是一种基于有限元分析技术的软件，用于数值模拟和工程设计。
它被广泛应用于各个领域，如机械工程、电子学、化学工程等。
下面将介绍一个使用COMSOL进行热传导分析的案例。
在一个热传导案例中，我们想要分析一个导热材料的温度分布，以确定其在各个位置的温度变化情况，并找出可能存在的温度梯度。
这种分析可以用于优化材料选择、热设计和系统调试等方面。
首先，我们需要确定模型的几何形状、边界条件和材料参数。
在COMSOL中，我们可以通过创建几何实体，定义边界条件和设置材料属性来实现这一步骤。
例如，我们可以创建一个正方形的导热材料，并将其一个边界设置为恒定温度的热源，另一个边界设置为绝热条件。
然后，我们需要选择适当的物理场模型和求解方法。
在热传导分析中，我们可以选择传热模块，并使用稳态或非稳态热传导方程。
COMSOL提供了多种数值求解方法，如有限元法、有限差分法和边界元法等。
我们可以选择最适合我们问题的求解方法和网格划分策略。
接下来，我们需要设置求解器选项和初始条件。
COMSOL允许用户调整求解器参数，以获得更高的精度和更快的求解速度。
我们还可以设置温度的初始条件，这对于非稳态热传导问题尤为重要。
然后，我们可以进行计算并分析结果。
COMSOL提供了强大的后处理功能，可以用于可视化和分析模拟结果。
我们可以绘制温度分布图、温度剖面图，并计算温度梯度和导热通量等参数。
最后，我们可以根据分析结果来优化我们的设计。
例如，我们可以调整材料属性、改变几何形状或调整边界条件，以改善热传导性能或适应特定的设计要求。
综上所述，COMSOL提供了一种强大的工具，用于热传导分析和工程设计。
通过COMSOL的模拟和分析，工程师可以更好地理解热传导过程，并通过优化设计来改进性能和满足特定需求。
电容式压力传感器 comsol5.2a版本案例
1 在模型开发器的机电下，单击指定网格位移 1 。 2 在指定网格位移的设置窗口中找到指定网格位移选项，清除指定 z 位移复选
框。 此操作允许膜 （和网格）在 z 方向上移动。 将终端和接地特征添加到模型以应用模型静电部分的边界条件。
终端 1
1 在物理场工具栏单击边界 ，选择终端 。 2 仅选择边界 12。 3 在边界载荷的设置窗口中找到终端选项，从终端类型列表选择电压
|3
全局定义
参数
1 在主屏幕工具栏单击参数 。
2 在参数下的设置窗口中输入以下设置：
名称 p0 T0 Tref
表达式 20[kPa] 20[degC] 70[degC]
描述 压力 工作温度 芯片胶合温度
注：SI 单位或其倍数，例如 Pa、 kPa 等，甚至某些非 SI 单位，例如摄氏度， 能通过方括号和对应的字符串来输入至图形用户界面。有关受支持单位的详细 列表，请参见 COMSOL Multiphysics Reference Manual 中的 “Using Units” 部 分。
本例可以直接使用默认值 1V。
8|
接地 1
1 在物理场工具栏单击边界 ，选择接地 。
2 仅选择边界 9。
材料
压力传感器由硅片和封闭的腔体组成，在封装过程中粘合至圆柱形钢板上。 COMSOL 提供了一个有很多预设材料属性的材料库。本例中钢板使用预设材 料，硅则作为一个用户定义的材料建立，对本模型使用各向同性材料参数可以 直接对比 《Practical MEMS》中的结果。腔体也需要材料属性 （用来定义相对 介电常数），使用一个用户定义的材料来设置本区域的相对介电常数为 1。
2 在模型开发器中右键单击自由剖分四面体网格 1 ，选择禁用 。
COMSOL官方实例解析
结果分析和讨论
01
结果展示
通过COMSOL的后处理功能，可以得到悬臂梁的变形图、应力分布图
等。
02 03
结果分析
从变形图可以看出，悬臂梁在受到集中载荷作用下发生了明显的弯曲变 形。从应力分布图可以看出，最大应力出现在固定端附近，且随着距离 的增加而逐渐减小。
讨论
在实际工程中，为了保证结构的安全性，需要对悬臂梁进行强度校核和 稳定性分析。此外，还可以通过优化设计方法，对悬臂梁的结构进行优 化，以减小变形和应力集中。
COMSOL官方实例 解析
汇报人：XX
目 录
• 引言 • 官方实例概述 • 实例解析：电磁场模拟 • 实例解析：结构力学分析 • 实例解析：流体动力学模拟 • 实例解析：传热模拟 • 总结与展望
01
引言
COMSOL软件简介
COMSOL是一款强大的多物理场仿真软件
它提供了广泛的物理接口和工具，用于模拟各种复杂的物理现象和工程问题。
要点二
边界条件
在平板的一侧施加恒定热流密度，例如1000 W/m²。另一 侧暴露在恒温环境中，例如25°C。平板的初始温度假设为 25°C。
结果分析和讨论
01 02 03
温度分布
通过求解模型，可以得到平板内的温度分布。可以观察到 ，在施加热流密度的一侧，温度迅速升高，而在暴露于恒 温环境的一侧，温度逐渐降低。温度梯度在平板内形成， 导致热量从高温区域向低温区域传递。
建模方法
使用COMSOL的传热模块进行建模。首先 ，定义几何形状和尺寸，然后选择合适的物 理场接口（如传热接口），并设置相应的材 料属性和边界条件。
材料属性和边界条件设置
要点一
材料属性
假设平板是由铜制成的，其热导率为385 W/(m·K)，密度 为8960 kg/m³，比热容为385 J/(kg·K)。
COMSOL案例：功率电感的电感量
磁场和电场(mef)：功率电感的电感量简单描述：∇⋅A=0n×A=0n ⋅J=0 )1Im(1111Y L ω= （一）设定物理场物理场：3维“AC/DC>磁场和电场(mef)”研究：“预设研究>频域”保存名为“功率电感的电感量”（二）建立几何模型导入CAD 中的模型主屏幕>导入，浏览找到“功率电感的电感量（模型）.mphbin”，然后单击导入创建空气域几何>长方体，打开设置框尺寸和形状>宽度=0.2；深度=0.15；高度=0.12位置>x=-0.1；y=-0.08；z=-0.04（三）设置材料属性材料>添加材料>内置材料>Copper ，域：3材料>添加材料>内置材料>Air ，电导率:1S/m ，域：1材料>空材料>重命名为Core ，相对磁导率：1000，电导率：10S/m ，相对介电常数：1，域：2（四）设置边界条件物理场>域>磁标势场度规修复，域：1，2，3组件1>磁场和电场（mef ）>磁绝缘1右击>接地，边界：63组件1>磁场和电场（mef ）>磁绝缘1右击>终端，边界：17，终端类型：电压（五）网格划分组件1>网格1右击>自由剖分四面体网格组件1>网格1>尺寸，预定义：粗化单击全部构建（六）求解组件1>研究1>步骤1：频域，频率设置：1kHz研究>显示默认求解器组件1>研究1>求解器设置>解1（sol ）>稳态求解器1，相对容差：1e-6组件1>研究1，取消生成默认绘图研究>计算（七）后处理1. 切面：磁通密度模（T ）主屏幕>添加绘图组>三维绘图组模型开发器>结果>右击三维绘图组1>切面，设置：替换方程式：mef.normB-磁通密度模平面：zx-平面面数：1单击绘制2.体箭头：磁通密度模型开发器>结果>右击三维绘图组>体箭头，设置：替换方程式：mef.Bx,mef.By,mef.Bz-磁通密度箭头位置：x格点数：20，y格点数：10，z格点数：15 单击绘制3.切面：电势（V）主屏幕>添加绘图组>三维绘图组模型开发器>结果>右击三维绘图组2>曲面结果>选择，几何实体选择>边界：3，5-79返回三维绘图组2，显示曲面：电势分布图4.导纳计算结果>全局计算，mef.Y11，替换方程式：mef.Y11-导纳单击计算，结果显示为0.58836-1.3871i5.电感计算表达式：imag(1/mef.Y11)/(2*pi*freq)单击计算，结果显示为9.7242E-5H。
comsol案例
comsol案例Comsol案例。
最近，我在工程领域中使用了Comsol Multiphysics软件进行了一些仿真分析，我想在这里分享一些我使用Comsol的案例以及一些心得体会。
首先，我想谈谈使用Comsol进行热传导仿真的经验。
在我的项目中，我需要对一个导热材料进行热传导性能的分析。
通过Comsol软件，我能够轻松地建立起材料的热传导模型，并且进行了多种工况下的仿真分析。
我发现Comsol提供了丰富的材料性能库，这使得我能够快速地找到我需要的材料参数，并且在仿真过程中进行调整。
通过Comsol的热传导模块，我成功地得到了材料在不同温度下的热传导性能，这对于我后续的工程设计提供了重要的参考。
其次，我还使用Comsol进行了电磁场仿真。
在我的项目中，我需要对一个电磁场传感器进行性能分析。
通过Comsol的电磁场模块，我能够建立起传感器的电磁场模型，并且进行了多种工况下的仿真分析。
我发现Comsol提供了丰富的电磁场求解器，这使得我能够快速地得到传感器在不同工况下的电磁场分布情况，这对于我后续的传感器设计提供了重要的指导。
最后，我还使用Comsol进行了流体力学仿真。
在我的项目中，我需要对一个流体管道进行流动特性的分析。
通过Comsol的流体力学模块，我能够建立起管道的流体力学模型，并且进行了多种工况下的仿真分析。
我发现Comsol提供了丰富的流体力学模型，这使得我能够快速地得到管道在不同流速下的流动特性，这对于我后续的管道设计提供了重要的参考。
总的来说，我对Comsol Multiphysics软件的使用体验非常好。
它提供了丰富的物理建模模块，使得我能够进行多种物理场耦合的仿真分析。
同时，Comsol的后处理功能也非常强大，使得我能够直观地得到仿真结果并进行分析。
希望我的经验能够对大家在工程领域中使用Comsol进行仿真分析有所帮助。
comsol电场示例
Computing the Effect of Fringing Fields on CapacitanceIntroductionA typical capacitor is composed of two conductive objects with a dielectric in betweenthem. Applying a voltage difference between these objects results in an electric field.This electric field exists not just directly between the conductive objects, but extends some distance away, a phenomenon known as a fringing field. To accurately predict the capacitance of a capacitor, the domain used to model the fringing field must besufficiently large, and the appropriate boundary conditions must be used. This example models a parallel plate capacitor in air and studies the size of the air domain. The choice of boundary condition is also addressed.Air domainMetal discs Figure 1: A simple capacitor consisting of two metal discs in an air domain.Model DefinitionFigure 1 shows the capacitor consisting of two metal discs in a spherical volume of air. The size of the sphere truncates the modeling space. This model studies the size of this air domain and its effect upon the capacitance.One of the plates is specified as ground, with a voltage of 0 V. The other plate has a specified voltage of 1 V. It is only the difference in the voltage between these plates that affects the capacitance and electric field strength; the voltage itself is arbitrary.The air sphere boundary can be thought of as one of two different physical situations: It can be treated as a perfectly insulating surface, across which charge cannot redistribute itself, or as a perfectly conducting surface, over which the potential will not vary.The modeling realization of the perfectly insulating surface is the Zero Charge boundary condition. This boundary condition also implies that the electric field lines are tangential to the boundary.The modeling realization of the perfectly conducting surface is the Floating Potential boundary condition. This boundary condition fixes the voltage of all of the boundaries of the sphere to a constant, but unknown, value that is computed during the solution. The boundary condition also implies that the electric field lines are perpendicular to the boundary.When studying convergence of results with respect to the surrounding domain size, it is important to fix the element size. In this model, the element size is fixed as the domain size is varied.Results and DiscussionFigure 2 and Figure 3 plot the electric field for the cases where the air sphere boundary is treated as perfectly insulating and perfectly conducting, respectively. The fields terminate differently on the boundaries of the air sphere.Figure 4 compares the capacitance values of the device with respect to air sphere radius for the two boundary conditions. The figure also plots the average of the two values. Notice that all three capacitance calculations converge to the same value as the radius grows. In practice, it is often sufficient to model a small air sphere with the electric insulation and floating potential boundary conditions and to take the average of the two.Zero Charge boundary condition.Floating Potential boundary condition.Figure 4: Convergence of the device capacitance as the size of the surrounding air sphere is increased. Electric insulation and fixed voltage boundary conditions converge to the same result. The average of the two is also plotted.Model Library path: ACDC_Module/Capacitive_Devices/capacitor_fringing_fieldsModeling InstructionsFrom the File menu, choose New.N E W1In the New window, click Model Wizard.M O D E L W I Z A R D1In the Model Wizard window, click 3D.2In the Select physics tree, select AC/DC>Electrostatics (es).3Click Add.4Click Study.5In the Select study tree, select Preset Studies>Stationary.6Click Done.D E F I N I T I O N SParameters1On the Model toolbar, click Parameters.2In the Settings window for Parameters, locate the Parameters section.3In the table, enter the following settings:Name Expression Value Descriptionr_air15[cm]0.15000 m Radius, air domainG E O M E T R Y11In the Model Builder window, under Component 1 (comp1) click Geometry 1. 2In the Settings window for Geometry, locate the Units section.3From the Length unit list, choose cm.Cylinder 1 (cyl1)1On the Geometry toolbar, click Cylinder.2In the Settings window for Cylinder, locate the Size and Shape section.3In the Radius text field, type 10.4In the Height text field, type 0.5.5Locate the Position section. In the z text field, type -2.6Click the Build Selected button.Mirror 1 (mir1)1On the Geometry toolbar, click Transforms and choose Mirror.2Select the object cyl1 only.3In the Settings window for Mirror, locate the Input section.4Select the Keep input objects check box.5Click the Build Selected button.Sphere 1 (sph1)1On the Geometry toolbar, click Sphere.2In the Settings window for Sphere, locate the Size section.3In the Radius text field, type r_air.4Click the Build Selected button.5Click the Wireframe Rendering button on the Graphics toolbar.6Click the Zoom Extents button on the Graphics toolbar.The geometry describes two metal discs in an air domain.D E F I N I T I O N SCreate a set of selections to use when setting up the physics. Begin with a selection for the outermost air domain boundaries.Explicit 11On the Definitions toolbar, click Explicit.2In the Settings window for Explicit, locate the Input Entities section.3From the Geometric entity level list, choose Boundary.4Select Boundaries 1–4, 13, 14, 17, and 18 only.5Right-click Component 1 (comp1)>Definitions>Explicit 1 and choose Rename.6In the Rename Explicit dialog box, type Outermost surface in the New label text field.7Click OK.Next, add a selection for the modeling domain, in which the domains inside the two discs are not included.Explicit 21On the Definitions toolbar, click Explicit.2Select Domain 1 only.3Right-click Component 1 (comp1)>Definitions>Explicit 2 and choose Rename.4In the Rename Explicit dialog box, type Model domain in the New label text field. 5Click OK.View 1Hide one boundary to get a better view of the interior parts when setting up the physics and reviewing the mesh.1On the 3D view toolbar, click Hide Geometric Entities.2In the Settings window for Hide Geometric Entities, locate the Geometric Entity Selection section.3From the Geometric entity level list, choose Boundary.4Select Boundary 2 only.E L E C T R O S T A T I C S(E S)1In the Model Builder window, under Component 1 (comp1) click Electrostatics (es). 2In the Settings window for Electrostatics, locate the Domain Selection section.3From the Selection list, choose Model domain.The default boundary condition is Zero Charge, which is applied to all exterior boundaries.Ground 11On the Physics toolbar, click Boundaries and choose Ground.2Select Boundaries 5–8, 15, and 19 only.Terminal 11On the Physics toolbar, click Boundaries and choose Terminal.2Select Boundaries 9–12, 16, and 20 only.3In the Settings window for Terminal, locate the Terminal section.4From the Terminal type list, choose Voltage.M A T E R I A L SNext, assign material properties on the model. Specify air for all domains.A D D M A T E R I A L1On the Model toolbar, click Add Material to open the Add Material window.2Go to the Add Material window.3In the tree, select Built-In>Air.4Click Add to Component in the window toolbar.5On the Model toolbar, click Add Material to close the Add Material window.M E S H1Size1In the Model Builder window, under Component 1 (comp1) right-click Mesh 1 and choose Free Tetrahedral.2In the Settings window for Size, locate the Element Size section.3From the Predefined list, choose Coarse.4Click the Build All button.S T U D Y1Parametric Sweep1On the Study toolbar, click Parametric Sweep.2In the Settings window for Parametric Sweep, locate the Study Settings section.3Click Add.4In the table, enter the following settings:Parameter name Parameter value list Parameter unitr_air range(15,6,39)5On the Study toolbar, click Compute.R E S U L T SElectric Potential (es)Modify the default plot to show the electric field norm. Add an arrow plot for the electric field to observe the field direction.1In the Settings window for 3D Plot Group, locate the Data section.2From the Parameter value (r_air) list, choose 15.000.3In the Model Builder window, expand the Electric Potential (es) node, then click Multislice 1.4In the Settings window for Multislice, click Replace Expression in the upper-right corner of the Expression section. From the menu, choose Model>Component1>Electrostatics>Electric>es.normE - Electric field norm.5In the Model Builder window, right-click Electric Potential (es) and choose Arrow Volume.6In the Settings window for Arrow Volume, locate the Arrow Positioning section.7Find the x grid points subsection. In the Points text field, type 20.8Find the y grid points subsection. In the Points text field, type 1.9Find the z grid points subsection. In the Points text field, type 10.10On the 3D plot group toolbar, click Plot. Compare the resulting plot with Figure 2. Next, apply a Floating Potential boundary condition on the outermost surface. This condition overrides the default Zero Charge condition.E L E C T R O S T A T I C S(E S)Floating Potential 11On the Physics toolbar, click Boundaries and choose Floating Potential.2In the Settings window for Floating Potential, locate the Boundary Selection section.3From the Selection list, choose Outermost surface.Add a new study to keep the result from the previous computation.A D D S T U D Y1On the Model toolbar, click Add Study to open the Add Study window.2Go to the Add Study window.3Find the Studies subsection. In the Select study tree, select Preset Studies>Stationary.4Click Add Study in the window toolbar.5On the Model toolbar, click Add Study to close the Add Study window.S T U D Y2Parametric Sweep1On the Study toolbar, click Parametric Sweep.2In the Settings window for Parametric Sweep, locate the Study Settings section.3Click Add.4In the table, enter the following settings:Parameter name Parameter value list Parameter unitr_air range(15,6,39)5In the Model Builder window, click Study 2.6In the Settings window for Study, locate the Study Settings section.7Clear the Generate default plots check box.8On the Study toolbar, click Compute.R E S U L T SElectric Potential (es) 11In the Model Builder window, under Results right-click Electric Potential (es) and choose Duplicate.2In the Settings window for 3D Plot Group, locate the Data section.3From the Data set list, choose Study 2/Parametric Solutions 2.4On the 3D plot group toolbar, click Plot. The reproduced plot should look like Figure 3.Data Sets1On the Results toolbar, click More Data Sets and choose Join.2In the Settings window for Join, locate the Data 1 section.3From the Data list, choose Study 1/Parametric Solutions 1.4Locate the Data 2 section. From the Data list, choose Study 2/Parametric Solutions 2. 5Locate the Combination section. From the Method list, choose General.6In the Expression text field, type (data1+data2)/2.1D Plot Group 31On the Results toolbar, click 1D Plot Group.2On the 1D plot group toolbar, click Global.3In the Settings window for Global, locate the Data section.4From the Data set list, choose Study 1/Parametric Solutions 1.5Click Replace Expression in the upper-right corner of the y-axis data section. From the menu, choose Model>Component 1>Electrostatics>Terminals>es.C11 -Capacitance.6Click Replace Expression in the upper-right corner of the x-axis data section. From the menu, choose Model>Global Definitions>Parameters>r_air - Radius, air domain.7Click to expand the Legends section. From the Legends list, choose Manual.8In the table, enter the following settings:LegendsZero charge9On the 1D plot group toolbar, click Plot.10Right-click Results>1D Plot Group 3>Global 1 and choose Duplicate.11In the Settings window for Global, locate the Data section.12From the Data set list, choose Study 2/Parametric Solutions 2.13Locate the Legends section. In the table, enter the following settings:LegendsFloating potential14On the 1D plot group toolbar, click Plot.15Right-click Results>1D Plot Group 3>Global 2 and choose Duplicate.16In the Settings window for Global, locate the Data section.17From the Data set list, choose Join 1.18Locate the Legends section. In the table, enter the following settings:LegendsAverage19On the 1D plot group toolbar, click Plot. This reproduces Figure 4.Optionally, to allow recomputing Study 1, you can disable the Floating Potential boundary condition for that study as follows.S T U D Y1Step 1: Stationary1In the Model Builder window, expand the Study 1 node, then click Step 1: Stationary.2In the Settings window for Stationary, locate the Physics and Variables Selection section.3Select the Modify physics tree and variables for study step check box.4In the Physics and variables selection tree, select Component 1 (comp1)>Electrostatics (es)>Floating Potential 1.5Click Disable.。
comsol 案例
comsol 案例Comsol 案例。
在工程领域，仿真分析是一项非常重要的工作，它可以帮助工程师们更好地理解和预测各种物理现象，从而指导工程设计和优化。
而 Comsol Multiphysics 软件作为一款多物理场仿真软件，被广泛应用于各种工程领域，为工程师们提供了强大的仿真分析工具。
在本文中，我们将介绍一些使用 Comsol Multiphysics 软件进行仿真分析的案例，以展示该软件在工程实践中的应用价值。
首先，我们来看一个热传导问题的仿真案例。
假设我们需要设计一个电子设备的散热系统，我们可以利用 Comsol 软件对该系统进行热传导仿真分析。
通过建立相应的热传导模型，设置材料的热导率、边界条件和热源等参数，我们可以得到散热系统在不同工况下的温度分布和热流分布，从而指导散热器的设计和优化。
接下来，让我们看一个电磁场仿真案例。
假设我们需要设计一个电磁传感器，我们可以利用 Comsol 软件对该传感器的电磁场进行仿真分析。
通过建立相应的电磁场模型，设置材料的电磁特性、电流源和边界条件等参数，我们可以得到传感器在不同工作频率下的电磁场分布和传感特性，从而指导传感器的设计和优化。
此外，我们还可以利用 Comsol 软件进行流体力学仿真分析。
假设我们需要设计一个微流控芯片，我们可以利用 Comsol 软件对该芯片的流体力学特性进行仿真分析。
通过建立相应的流体力学模型，设置流体的性质、微通道的结构和边界条件等参数，我们可以得到微流控芯片在不同流速和压力下的流场分布和混合效应，从而指导芯片的设计和优化。
总的来说，Comsol Multiphysics 软件作为一款多物理场仿真软件，在工程实践中具有广泛的应用前景。
通过上述案例的介绍，我们可以看到该软件在热传导、电磁场和流体力学等领域的仿真分析中发挥着重要的作用，为工程师们提供了强大的仿真分析工具，帮助他们更好地理解和预测各种物理现象，指导工程设计和优化。
comsol仿真案例
comsol仿真案例Comsol仿真案例。
在工程领域，仿真技术被广泛应用于产品设计、工艺优化、性能预测等方面。
Comsol Multiphysics作为一款多物理场仿真软件，具有强大的建模和求解能力，能够模拟电磁、结构力学、流体力学等多个物理场的耦合效应，为工程师和科研人员提供了强大的工具来解决复杂问题。
本文将以一个实际案例来介绍Comsol Multiphysics的仿真应用。
我们将以磁场传感器的设计为例，展示如何利用Comsol进行多物理场的仿真分析。
首先，我们需要建立磁场传感器的几何模型。
在Comsol中，可以通过几何建模模块来创建传感器的三维几何结构，包括传感元件的形状、尺寸和材料属性等。
在建模过程中，可以直观地观察和调整传感器的几何参数，以满足设计要求。
接下来，我们需要定义磁场传感器的物理特性。
通过Comsol的物理场模块，可以添加磁场、电磁感应等物理场效应，并设置材料的磁性参数、电导率等物理属性。
这些物理特性将直接影响传感器的性能和响应。
然后，我们可以进行多物理场的耦合仿真。
Comsol Multiphysics能够同时求解多个物理场的方程，并考虑它们之间的相互作用。
在磁场传感器的案例中，我们可以将磁场、电磁感应和结构力学等物理场进行耦合，分析传感器在外部磁场作用下的响应和变形情况。
在仿真过程中，可以通过Comsol的后处理模块来可视化仿真结果，包括磁感应强度分布、电流密度分布、应力应变分布等。
这些结果能够直观地展现传感器的工作状态和性能表现，为设计优化和性能预测提供重要参考。
最后，我们可以通过参数化设计和优化算法，对传感器的关键参数进行调整和优化。
Comsol Multiphysics提供了丰富的参数化建模和优化工具，能够快速高效地进行设计方案的评估和优化，以实现传感器性能的最大化。
总的来说，Comsol Multiphysics作为一款多物理场仿真软件，能够为工程师和科研人员提供强大的仿真分析工具，帮助他们解决复杂的工程和科学问题。
comsol仿真案例
comsol仿真案例Comsol仿真案例。
在工程领域，仿真技术扮演着越来越重要的角色。
Comsol Multiphysics作为一款多物理场仿真软件，被广泛应用于各种工程领域，如电子、光学、声学、热力学等。
本文将介绍一个基于Comsol Multiphysics的仿真案例，以展示其在工程实践中的应用。
我们选择了一个热传导问题作为仿真案例。
假设我们需要设计一个具有特定热传导特性的材料结构，以满足某种工程需求。
在这种情况下，我们可以利用Comsol Multiphysics进行热传导仿真，以验证设计方案的可行性。
首先，我们需要建立仿真模型。
在Comsol Multiphysics中，我们可以通过几何建模模块构建材料结构的几何形状，然后定义材料的热传导特性。
接下来，我们需要设置边界条件和初始条件，以模拟材料结构在特定工况下的热传导行为。
然后，我们可以进行仿真计算。
Comsol Multiphysics提供了强大的求解器，可以有效地求解多物理场耦合问题。
通过设置仿真参数和求解选项，我们可以对材料结构的热传导行为进行精确的数值模拟。
在仿真计算完成后，我们可以对结果进行后处理分析。
Comsol Multiphysics提供了丰富的后处理功能，可以直观地展示仿真结果，如温度分布、热通量、热传导路径等。
通过对仿真结果的分析，我们可以评估设计方案的优劣，并进行必要的优化调整。
通过以上仿真案例，我们可以看到Comsol Multiphysics在工程实践中的重要作用。
它不仅可以帮助工程师们快速准确地验证设计方案，还可以为工程问题的解决提供有力的支持。
因此，Comsol Multiphysics已经成为许多工程领域不可或缺的仿真工具之一。
总的来说，通过本文介绍的Comsol仿真案例，我们可以更好地了解和认识这款多物理场仿真软件在工程实践中的应用。
希望本文能够对工程领域的从业人员有所帮助，也希望Comsol Multiphysics在未来能够为更多工程问题的解决提供支持和帮助。
comsol案例——肖特基接触
肖特基接触本篇模拟了由沉积在硅晶片上的钨触点制成的理想肖特基势垒二极管的行为。
将从正向偏压下的模型获得的所得J-V（电流密度与施加电压）曲线与文献中发现的实验测量进行比较介绍当金属与半导体接触时，在接触处形成势垒。
这主要是金属和半导体之间功函数差异的结果。
在该模型中，理想的肖特基接触用于对简单的肖特基势垒二极管的行为进行建模。
使用“理想”这个词意味着在这里，表面状态，图像力降低，隧道和扩散效在界面处计算半导体与金属之间传输的电流应被忽略。
注意，理想的肖特基接触的特征在于热离子电流，其主要取决于施加的金属- 半导体接触的偏压和势垒高度。
这些接触通常发生在室温下掺杂浓度小于1×1016 cm-3的非简并半导体中。
模型定义该模型模拟钨 - 半导体肖特基势垒二极管的行为。
图1显示了建模设备的几何形状。
它由n个掺杂的硅晶片（Nd = 1E16cm-3）组成，其上沉积有钨触点。
该模型计算在正向偏压（0至0.25V）下获得的电流密度，并将所得到的J-V曲线与参考文献中给出的实验测量进行比较。
该模型使用默认的硅材料属性以及一个理想的势垒高度由下列因素定义：ΦB=Φm-χ0 （1）其中ΦB是势垒高度，Φm是金属功函数，χ0是半导体的电子亲和力。
选择钨触点的功函数为Φm = 4,72V （2）其中势垒高度为ΦB= 0.67V。
结果与讨论图2显示了使用我们的模型（实线）在正向偏压下获得的电流密度，并将其与参考文献中给出的实验测量进行比较ref. 1（圆）。
建模说明从文件菜单中，选择新建NEW。
N E W1在“新建”窗口中，单击“模型向导”。
MODEL WIZARD1 在模型向导窗口，选择2D轴对称22在选择物理树中，选择半导体>半导体（semi）。
3单击添加。
4点击研究。
5在“选择”树中，选择“预设研究”>“稳态”。
6单击完成。
D E F I N I T I O N S参数1在“模型”工具栏上，单击“参数”。
comsol案例库
comsol案例库Comsol案例库。
Comsol Multiphysics是一款强大的有限元分析软件，它可以用于模拟和解决各种物理现象和工程问题。
在Comsol案例库中，我们可以找到许多丰富的案例，涵盖了多个领域的应用，包括电磁场、热传导、流体力学、结构力学等。
这些案例不仅可以帮助用户学习和掌握Comsol软件的使用技巧，还可以为工程师和科研人员提供解决实际问题的思路和方法。
在Comsol案例库中，我们可以找到许多与电磁场相关的案例。
比如，我们可以学习如何利用Comsol软件模拟磁场在不同材料中的传播和分布，以及如何分析磁场对材料的影响。
这些案例不仅可以帮助我们理解电磁场的基本原理，还可以为我们在设计电磁设备和材料时提供重要的参考和指导。
另外，Comsol案例库中也包含了许多与热传导相关的案例。
通过这些案例，我们可以学习如何利用Comsol软件模拟热传导过程，分析热量在不同材料和结构中的传播规律，以及如何优化热设计方案。
这些案例对于工程师在设计散热系统、温控设备等方面具有重要的参考价值。
此外，流体力学也是Comsol案例库中的重要内容之一。
在这些案例中，我们可以学习如何利用Comsol软件模拟流体在不同场景下的流动规律，分析流体对结构和设备的影响，以及优化流体系统的设计。
这些案例对于液体泵、管道系统、风力发电机等领域的工程师具有重要的指导意义。
最后，结构力学也是Comsol案例库中不可或缺的一部分。
通过这些案例，我们可以学习如何利用Comsol软件模拟结构在受力情况下的变形和应力分布，分析结构的强度和稳定性，以及优化结构设计方案。
这些案例对于机械结构、建筑结构、航空航天等领域的工程师具有重要的参考价值。
总的来说，Comsol案例库为用户提供了丰富的学习资源和工程应用案例，帮助用户更好地掌握Comsol软件的使用技巧，解决实际工程问题。
通过学习和应用这些案例，我们可以更好地理解物理现象和工程问题的本质，提高工程设计和科研水平，为实际工程和科研工作提供更加可靠和有效的支持。
COMSOL3.5快速入门案例1——导电体的热效应
COMSOL Multiphysics快速入门实例: 导电体的热效应导电体的热效应该模型的目的在于给出一个多物理场模型的概念并给出采用COMSOL Multiphysics求解这类问题的方法。
该实例研究了热和电流平衡之间的耦合作用现象。
装置中通有直流电流。
由于装置的有限电导率，在电流流过装置的过程中会出现发热现象，装置的温度将会显著上升，从而也将改变材料的导电率。
这种作用过程是双向耦合的过程；即电流平衡影响到热平衡，而热平衡又反过来影响到电流平衡。
模型的过程包含以下两个基本过程：• 绘制装置的结构图• 定义物理环境，设置材料属性和边界条件• 绘制网格• 选择一个合适的求解器并开始求解过程• 后处理结果COMSOL Multiphysics 包含一个非常易用的CAD工具，在该模型中将会得到介绍。
你可能更习惯于采用其它的CAD工具来绘制几何图形，然后将其导入到COMSOL Multiphysics中; 如果是采用这种方式，则可以跳过下面的几何结构绘制过程介绍，而通过导入一个CAD文件到COMSOL Multiphysics 中来作为分析模型，在安装目录下有为该模型准备的分析CAD几何模型文件。
简介图 2-1显示了装置的几何结构， 该结构实际上是IC卡的支撑结构的一部分，并被焊接到一个印刷电路板上。
结构由两条腿焊接到pc电路板上，上部通过一个很薄的导电薄膜连接到IC上。
两个导体部分(腿结构)是由铜制成，焊点由 60% 锑 和 40%铅组成的合金制成.模型假定导体部分必须将1A的电流通过焊点流入到IC电路板中，计算在这个过程中温度的变化情况。
图 2-1: 装置的几何结构模型定义电流平衡条件由下列方程式来描述其中 σmetal 表示电导率(S/m), V 表示电势(V). 电导率是温度相关函数，用下列表达式来描述：其中 ρ0 表示在参考温度T 0 (K)下的参考电阻 (Ω·m), a 表示温度因变量的比例系数 (K -1)。
Comsol经典实例020：移动磁铁在线圈中产生感应电压
在 COMSOL Multiphysics 5.5 版本中创建Comsol经典实例020：移动磁铁在线圈中产生感应电压在线圈中心轴向移动的磁铁将在线圈端产生电压，这种现象的一个实际应用是手摇电筒，当前后剧烈摇晃电筒时，磁铁在多匝线圈中移动，为电池提供电荷。
此模型模拟磁铁在线圈中的运动，并计算感应电压，磁铁的位移很明显，因此使用动网格和滑移网格。
一、案例简介一个磁铁在线圈中心沿轴向运动，将在线圈中产生感应电压。
这种现象的一个实际应用是手摇电筒，当剧烈地前后摇晃电筒时，使得磁铁在多匝线圈中运动，产生电流，给电池充电。
本案例模拟线圈中磁铁的运动，并计算感应电压。
磁铁的位移显著，因此模型中使用了滑移动网格。
图A 按正弦规律振荡的磁铁和多匝线圈二、模型定义图A描述了系统设置，其中强度为1.2 T 的磁铁以4 Hz 频率按正弦方式进行运动，800 匝线圈内的峰值位移为 30 mm。
这是一个二维轴对称问题，即建模空间是以“磁绝缘”边界条件为边界的 rz平面中的矩形区域，该边界条件表示金属屏蔽。
磁铁和多匝线圈都由矩形表示。
磁铁和线圈没有使用圆角，这会使网格更简单，求解规模也较小。
虽然尖角会将局部奇异性引入磁场，但这类应用无需担心这个问题，因为求解目标仅是确定线圈中的感应电压。
此电压通过域上的场积分来计算，对场中的奇异性极不敏感。
仅当考虑角落周围的力和场强时才需要在这些域使用圆角。
为了定义磁铁和周围空气域的位移，本App使用动网格功能。
由于线圈及其周围的空气域都不发生变形，因此可使用“动网格”来描述磁铁及其上下的空气域中的位移。
当域运动非常显著时，需要使用滑移网格功能，这需要在模型设置中加入额外的建模步骤。
绘制几何时，必须使用形成装配体功能来确定几何。
此功能假设所有对象都不相交，并在对象之间的接触边界处自动创建“一致对”。
“一致对”用于在“磁场” 接口中定义“对连续性”边界条件，以确保场在不一致的网格中是连续的。
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案例1：Elcectromagnetics>electric sensor
背景：本案例介绍如何在盒子边界上施加电位差，来现实盒子的内部介电常数，该介电常数的差异讲产生不同的表面电流。
理论（相关方程与边界条件）：
静电，方程：▽·D=ρV， E=-▽V，因变量V
其中D是电通量，ρ是电荷，E是电场强度，V是电势
边界条件：
电荷守恒1：方程：E=-▽V，▽·（ε0εr E）=ερV，D=ε0εr E，ε0为真空绝对介电常数，ε0=8.85*e-12,F/m，
εr为相对介电常数，用户自定义εr=1，域1
电荷守恒2：方程：E=-▽V，▽·（ε0εr E）=ερV，D=ε0εr E，ε0为真空绝对介电常数，ε0=8.85*e-12,F/m，
εr为相对介电常数，用户自定义εr=2，域2
电荷守恒3：方程：E=-▽V，▽·（ε0εr E）=ερV，D=ε0εr E，ε0为真空绝对介电常数，ε0=8.85*e-12,F/m，
εr为相对介电常数，用户自定义εr=3，域3
接地：方程：V=0，面3
电势：方程：V=V0，V0=1V，面4
操作步骤：
a.选择应用模式
选择3D 选择静电
选择稳态b.绘制几何
设定XZ工作平面
新增矩形
矩形1 矩形2
矩形3
并集运算
图形显示
新增椭圆椭圆1
椭圆2
编写制定运算
图形显示
拉伸设定
新增长方体
参数设定
图形显示
c.边界条件
电荷守恒1
电荷守恒2
电荷守恒3
接地设定
电势设定d.网格剖分
单元尺寸设定
e.计算，求解
求解计算
f.后处理
几何实体选择边界
边界选择
新增3D绘图组
新增面
选择电场模
颜色表选CYCLIC
新增流线
流线定位选择大小控制
线类型选管
新增颜色表达式
目标客户：勘探用，医用检查
亮点：COMSOL操作简单，简单的鼠标操作和填空。
几何建模简单易懂，用户设定参数随心所欲。
后处理功能十分强大。