COMSOL基础培训一.ppt

1、COMSOL Multiphysics 初级培训（一）,中仿科技2010年内训3月份第二讲 技术部 Lynn An,outline,什么是 COMSOL（数学本质） COMSOL哪里来的（发展历程、公司情况） COMSOL案例学习,建立方程：所研究的问题归结为PDE或者PDEs（变分原理） COMSOL的各个应用模式、自定义PDE 设置相应的方程系数及方程之间的联系（互相耦合） 离散化：将求解域离散化成有限数量的单元 在每个单元上，PDEs 线性方程组 总装：将各单元上的线性方程组总装成刚度矩阵K 求解：在定解条件下，矩阵求解Ku=F 获得每个单元上每个节点的解u 插值获得任意位置处的解u,S

2、=S(T),Ku=F,电-热-结构耦合,电学：,热学：,结构力学：,COMSOL Multiphysics FEA,乘上形函数并积分,Thank Roy Chen offering the frame of this slice.,COMSOL集团 成立于1986 年 总公司在瑞典斯德哥尔摩 研发中心：美国 瑞典 芬兰,COMSOL 公司,请参阅补充文档中Susan编写的COMSOL介绍,Matlab PDE Toolbox 1.0 Femlab 1.0 Femlab 3.1（2003年，v3.0具备独立求解器） COMSOL Multiphysics 3.2a (2005年) COMSOL

3、Multiphysics 3.5a,中仿科技 总部上海 北京 武汉 深圳设有分公司 参与了v3.2以后版本的中文版开发工作,COMSOL在中国区（含港澳地区）唯一的合作伙伴,请参阅补充文档中Susan编写的COMSOL介绍,请市场部补充并来个图片，代表我们形象的,网站 电子教室 BBS QQ群 Yahoo邮件组 RSS COMSOL技术支持： 中仿科技： 中仿科技知识库：,COMSOL 学习资源,COMSOL中文资料,基于COMSOL Multiphysics 的MEMS建模及应用 多物理场耦合模型及数值模拟导论 有限元分析教学范本FEMLAB与Mathematica ,COMSOL中文补丁,

4、COMSOL外文书籍,更多外文书籍可参考总部网站 ,分析问题，确定PDE方程及相关的参数 选择模型方程 创建或导入几何模型 设定材料属性 及PDE 系数项 设定边界条件 生成网格 求解 (设定Solver 参数) 后处理，结果可视化、动画、输出 其他处理过程 脚本后处理或二次开发,COMSOL的建模步骤,COMSOL就是数值求解PDE的工具,令c = f = 1；其余系数为0,基本模块 PDE应用模式 系数形式,绘制一个圆心在原点处，半径10m的圆,在求解域设定框中，设定PDE方程的系数，c=f=1，其余为0。,边界设定中提供定解条件（初值）：人工边界（指定边界的值）,做网格，并完成求解,狄利

5、特利边界,边界设定中提供定解条件（初值）：自然边界（法向的通量）,纽曼边界,热传问题（多通道的换热器）,热传导方程,热对流方程,COMSOL 把一般的PDE方程按照具体的物理定律做固化,预置的应用模式,热导率 k PDE方程的系数c 温度 T PDE方程的状态变量u 热源 Q PDE方程的源项f 对于热传导过程，还要考虑材料的传导和生成/吸收系数qs 对于对流，还要加上流体的密度r、热容量Cp、流速u等参数。,Heat Transfer Module Tutorial Models heat exchanger iso,静电场问题（平板电容器）,直流导体中的静电场问题 用泊松方程来描述 状态变量u 电势V 系数c = e0er 源项f 空间电荷体密度r,AC/DC Module Electrical components capacitor tunable,多物理任意耦合分析（MEMS电阻桥）,电势分布（V）,温度分布（K）,电压施加在电阻桥的两个固定端面上，电阻桥中因此有电流通过，产生焦耳热，热使得电阻桥发生形变而隆起。,MEMS Module Actuator Mode