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水力压裂是目前低渗透致密油气田开发的关键技术,水力压裂裂缝的导流能力、有效缝长和改造体积参数是影响开采效果的重要因素。本文着重考虑水平井单裂缝内铺沙浓度的分布对开采过程中压力分布的影响。首先,使用 CFD 模块中的混合流动(Mixture Model,Laminar Flow)模型对铺沙过程进行了模拟,选取速度入口和压力出口的边界条件,得到了固相体积分数的二维分布。然后,利用 MatLab 数值积分将以上得到的二维分布转换成一维,根据铺沙浓度与裂缝渗透率的经验公式,将此一维分布转换成裂缝中渗透率的分布。最后,利用 CFD 模块中的达西流(Darcy's Law ... En savoir plus
扬声器仿真分析方法越来越受到电声企业关注,已成为扬声器设计的重要手段和发展方向。要想设计中高端扬声器,就必须建立一套完整的仿真分析方法。 本文介绍一种基于 COMSOL Multiphysics® 的用于中高端扬声器设计的仿真分析方法。该方法不仅包含了扬声器磁路、振动系统(结构)和声场的耦合分析,还模拟了温度对磁性材料和振动部件材料特性的影响。由于扬声器振动部件材料的粘弹性等特性,因此必须建立更为准确的材料模型。利用 COMSOL Multiphisics 软件丰富的第三方软件接口和二次开发功能,经数据后处理可得到声障板等条件下的声压级、谐波失真和互调失真等。 ... En savoir plus
钴基高温合金,因其优异的高温综合性能而被广泛应用于航空发动机制造等领域,激光增材制造是制造几何形状复杂的高温合金零件的有效途径。目前,高温合金增材制造中,缺陷与组织成分的控制是关键的技术瓶颈,而这两方面的问题都与熔池中的热质传输过程密切相关,因此我们将研究的方向着眼于揭示熔池流动背后复杂的物理现象。本研究基于 COMSOL 多物理场耦合,应用 ht、tpfmm、tcs 接口,提出了适用于高温合金多组分热质传输的数值模型,研究了温度梯度G以及凝固速率R对界面围观凝固组织的影响以及钴基合金中主要成分 Fe、C、Co、Cr 的传质特性以及成分分布 ... En savoir plus
研究头部损伤机理是对运动撞击中脑损伤进行预测的有效手段。数学模型是分析损伤实验数据、预测人员碰撞损伤程度的唯一方法,但现有的头部损伤有限元模型基于尸体实验数据,且忽略脑组织结构的各向异性。本项目旨在提出并实现一种以损伤生物力学为基础、结合磁共振扫描 DTI 的轴突走向信息的有限元力学模型。提取脑外伤前的弥散张量成像信息,实现深入到轴突水平有限元力学模型的建立,在有限元模拟中采用非线性超弹性力学模型,并植入 NSGAII 最优化方法对有限元模型的材料参数进行优化,从而提高模型的稳定性和计算精度;将计算预测结果与损伤后 DTI 的 FA 值所表现的轴突断裂情况进行验证, ... En savoir plus
海洋油气开采的过程中,油气在海底通过海底管线进行运输。当雷诺数改变时,海底管线周围的流场也会相应发生改变,因此研究管线周围流场分布对分析管线受力情况至关重要。本文研究了海底管道在层流和紊流的情况下,不同流速,不同的床面粗糙度以及不同位置海底管线等情况进行了建模和分析,绘制了不同情况下流场分布图。计算结果表明:(1)同一位置,不同流速下,海流绕流管线形成的流场不同,当流速超过某一限定值后,会出现涡流。(2)不同位置,相同速度下,海流绕流管线形成的流场有所不同。通过数值模拟,对不同情况下的管线受力情况有了清晰的认识,对工程实际操作可以起到指导作用。 关键词:海底管线;海流力 ... En savoir plus
移动电话产品向更薄的趋势发展,装入手机中的微型扬声器能使用到的音腔空间也就日趋减少。为了高效利用手机内部空间,手机音腔设计时往往导通扬声器位置周围的小空间作为其音腔,扩大音腔体积。与此带来的问题是,因手机内部空间限制,导通管或导通孔规格较小,产生了声谐振效果。谐振频率点往往位于重要的中频段,使声压级中频段曲线出现波谷,影响声学性能和听感效果。 本文说明了声谐振产生的原因,并通过电力声类比,用理论方法估算出声谐振频率点的大致范围。为了解决声谐振产生的问题,我们使用 COMSOL Multiphysics® 准确模拟出扬声器声腔的 SPL 曲线,通过 SPL ... En savoir plus
激光沉积是激光增材制造的一种,激光照射靶材表面,同时合金粉末同步送入工件表面,激光与粉末相互作用,并在基体表面形成金属熔池,随着热源和粉末流的相对移动,熔池快速冷却,形成沉积道。该快速熔凝过程复杂,涉及传热(热传导与热对流)、流动、相变、质量添加、多组分传质、自由表面移动等。 本算例使用了传热模块、流动模块和组分传输模块,研究激光增材制造过程中的高温金属熔池的温度场、速度场和浓度场。分析表面张力、重力、等对熔池形成的影响;引入液相分数描述固液糊状区,在动量方程和能量方程中添加源项建立固液混合区的控制方程;采用动网格技术(ALE)实现移动自由界面 ... En savoir plus
海上石油泄漏不仅造成资源的浪费,还长期威胁着脆弱的生态系统。然而浮油具有面积大、油层薄、粘度大的特点,难以采用传统的技术和材料来有效地处理。作者利用石墨烯海绵疏水亲油、导电的特点,设计了一种原位加热的方法,有效地较低了原油的粘度,增大了油在海棉里的扩散系数,在解决快速吸附高粘度原油这一世界性难题方面取得了突破性进展。 在这个研究工作中,作者发现很难在实验上获得此方法的能量消耗情况,为了回答这个问题,作者应用 COMSOL® 软件,模拟了石墨烯海绵加热吸油的热传导过程。运用电流模块,模拟石墨烯泡沫通电加热升温的过程,用热传导模块模拟热量通过石墨烯泡沫传递到油、水 ... En savoir plus
采用数值分析方法对扬声器稳态温度场进行分析,可得到单频信号以及白噪声激励下扬声器各部件及周围空气的稳态温度场分布。将仿真结果与采用 Klippel R&D 系统 PWT 模块及多通道测温仪的测量结果相比较,表明数值分析结果与测量结果基本一致。同时还讨论了温升所导致的扬声器输出功率压缩现象。 En savoir plus
使用 COMSOL Multiphysics® 仿真轴对称扬声器一般可采用 2D 轴对称模型,但在这种坐标系下无法建立扬声器测量中常用的矩形障板模型,而选择计算安装在无限大障板上扬声器的声特性,其仿真计算结果又与常见的标准障板上的测量结果在中低频段存在较大差异。 为了使无限大障板上的仿真结果与标准障板(或其它有限大障板)上的测量结果相一致,提出一种方法,利用 COMSOL 软件的 Parameter Sweep 功能,通过多次进行 2D 轴对称的电磁场、结构力学和声学三场耦合的扬声器仿真计算及相应后处理,得到安装在有限大障板上的扬声器正前方的声特性。 ... En savoir plus