一篇关于comsol技术剖析的超强干货

COMSOL超干货技术分析–戳进来！
COMSOL Multiphysics作为有限元仿真软件在两个及多个物理场耦合分析方面展现出其独到的优势，目前被广泛应用于科研和产品设计研发领域；现给大家分享一下我的学习心得。

Ⅰ分会场主题 COMSOL Multiphysics 基础培训
培训目标 主要讲解comsol通过结合理论讲解和案例分析，帮助学生深入了解如何通过应用领域和基本操作技能解 COMSOL模拟，模型错误应该在哪个方向修正。
培训内容简介
一、前处理
1.如何确定研究的物理模型？comsol几何建模；建模的技巧和注意事项是什么；如何建模特殊几何； 2.即使你熟悉的模型建立后可能会出错，如何快速筛选报错原因，在短时间内调整模型； 3、LiveLink CAD、 LiveLink SolidWorks实时连接； 4.网格收敛性和网格质量判断；如何调整不收敛的情况； 5.如何选择和优化不同物理场的网格；不同区域的网格加密技巧；自适应网格何时使用；
二、后处理
1.数据集处理和求解域数据的选择和应用； 2.导出数据和图片后如何跟踪origin绘图结合生成用于报告的精美图片
三、求解
1.如何选择和优化不同物理场的求解器； 2、直接求解器和迭代求解器的使用场景和方法； 3.全耦合求解与分离求解的区别及应用场景； 4、APP开发过程及如何包装模型；
四、偏微分方程
1、COMSOL内置的PDE方程及高阶PDE方程和应用场景的作用； 2.如何将自己的方程化为系数型、广义型、弱解型件中求解； 定义和耦合多物理变量方程
五、移动网格
1.移动网格(颗粒运动简化模型)网格重构方法和策略选择；如何稳定计算； 2、移动网格的几何设计和网格划分策略； 3.案例列实际操作:移动空间电磁加载等案例分析；
六、案例演练：
物理场耦合分析案例分析及电磁、微波、传热、结构力学、流体流动等实际操作；

Ⅱ分会场主题 COMSOL Multiphysics 设备电、热、力多场耦合
培训目标 科研人员和学生主要面向电、热、结构可靠性管理等模拟领域。通过理论解释和案例分析，帮助学生深入了解如何通过理论解释COMSOL稳态和瞬态建模、功率设计、热结构设计、可靠性分析、电热转换、传热、流体、热应力等物理场问题。同时，发表SCI以论文为例，帮助学生掌握和利用COMSOL写文章的思路及相关技巧。

一、分析半导体器件电、热、流体和机械的基本问题
?电学、固体传热、流体传热和机械基础理论分析
?理论分析焦耳热、流固热传递、结构热应力
?设计分析电热、热、流固等耦合场
?应用需求分析设备电路、热和可靠性
二、半导体器件模拟建模方法分析
?半导体器件建模结构理论技能分析
?稳态和瞬态功率载荷加载技能；网格划分技能在尺寸效应下
?分析热管理及其结构可靠性的常用计算方法
三、设备建模精度分析
?判断功率器件模型仿真精度的主要因素
?初始边界条件、物理模型简化、多维尺度实体模型处理等高精度热仿真模型的建立技巧
培训内容简介 2020年1月12日
四、电、热、流体耦合案例分析
?功率与热分布关系评估案例分析
?微流体对功率器件散热能力影响评估案例分析
?解释设备脉冲工作下的温度和热应力分析案例
?设备封装过程中可靠性影响案例分析
五、SCI论文写作分析
?基于comsol热仿真计算文章（SCI）案例、SIC论文创新思路和写作技巧

Ⅲ分会场主题 COMSOL Multiphysics 等离子体专题
培训目标 主要面向等离子体仿真领域的专业人士。通过理论解释和案例分析，帮助学生深入了解如何通过理论解释 COMSOL建模、计算和结果分析直流放电、容性耦合放电、感性耦合放电、大气压射流放电、大气压介质阻挡放电等各种放电过程，以及涉及的流体、电磁、传热、粒子跟踪等物理场问题COMSOL发表过的SCI文章思路及相关技巧。
培训内容简介 2020年1月11日
一、等离子体理论及应用案例分析
低压射频等离子体应用(射频鞘模型)
大气压等离子体应用（介质阻挡放电模型、直流放电模型：磁控溅射、等离子体杀菌等）
二、等离子体源建模仿真
1.流体力学方程描述； 2.处理模型近似和边界条件；3.算法精度和稳定性；
四、等离子体的容性耦合； 5.感性耦合等离子体； 6、蒙特卡洛 MCC建模应用；
三、COMSOL等离子体模拟分析
1、COMSOL模拟操作(绘制几何、选择物理场、网格分割)；2.后处理和稳定性分析讨论；
3.等离子体模块，CFD模块、AC/DC结合使用模块和粒子跟踪模块的技巧和方法以及容易出错的注意事项；
4.模型演练:气体(管道)流体模型；5.模型演练:粒子跟踪模型；
培训内容简介 2020年1月12日
四、COMSOL等离子体模拟实战(等离子体、传热和磁场多物理场耦合建模)
2D等离子体源（ICP）建模仿真；
2D大气压射流放电等离子体建模拟；1D/2D大气压介质阻挡放电等离子体建模拟；
5.论文分析(如何扩展上述案例)SCI文章）
Vacuum 116 (2015) 65-72：Fast and reliable simulations of argon inductively coupled plasma using COMSOL
六、介绍等离子体模型的收敛调试技巧

Ⅳ分会场主题 COMSOL Multiphysics 光电专题
培训目标 本专题培训适用于有高频电磁场计算需求的科研人员和学生。通过本次培训，熟悉COMSOL多物理场耦合模拟过程；掌握COMSOL设置光电仿真所需的边界条件、激励条件和域条件；以具体科研论文为例，讨论COMSOL处理具体问题时如何应用，如何做出可以发表的结果。
培训内容简介 2020年1月11日
一、COMSOL中RF、波动光学模块理论基础
1、COMSOL中求解电磁场的步骤；2.RF、波动光学模块的应用领域
二、RF、波动光学模块内置方程分析
亥姆霍兹方程在COMSOL中间的求解形式； RF弱方程分析； 深入了解我们能从模拟中得到什么结果(如电磁场分布、功率损耗、传输和反射、阻抗和质量因素等)。
三、设置边界条件和域条件
1.完美磁导体和完美电导体的功能和使用场景； 详细分析了阻抗边界条件、过度边界条件、散射边界条件、周期性边界条件的作用及设置方法； 3.解域条件:完美匹配层的理论基础和使用场景 PML网格划分标准； 4.使用远场和背景场； 5、案列教学
四、波源设置
1.散射边界和端口边界的使用方法和技巧2.设置波失方向和极化方向3。 S参数的计算和提取4、反射率和透射率的计算和提取5、频域计算、时域计算;6、背景场的作用及设置;7、周期性结构8、案列教学
五、材料设置和网格设置
1.设置各向同性、各向异性、金属介电和非线性材料 (包括材料色散的设置)； 2.石墨烯等二维材料MoS2的设置； 计算模拟特殊本构关系材料(需修改内置弱表达式)； 4.准确模拟电磁场所需的网格划分标准； 5.网格优化； 6、案列教学
培训内容简介
六、案列实战演练
案列教学模型类别：
1.光子晶体能带分析，光子晶体光纤模态计算；
2.表面等离激元光栅；
3.超材料和超表面设计；
4.计算光力、光扭矩、光镊力场；
5、天线模型；
6.石墨烯建模等二维材料
7.基于微纳结构的电场增强生物检测；
8.光-热耦合案列；
9.周期性超表面透射反射分析(包括处理不同偏振转化)；
10.波导模型:表面等离激元波导、石墨烯波导、非厄米系统PT对称波导模型；
散射体散射、吸收和消光截面的计算；
二硫化钼拉曼散射； 13.拓扑边缘应用模拟； 14、腔膜求解；
15、磁化等离子体、各向异性液晶、手介质模拟；
16.拓扑光子学和非厄米光子学 ； 其他学生感兴趣的案例；
七、COMSOL WITH MATLAB联合使用
1、利用COMSOL WITH MATLAB 建立复杂的模型(超表面处理)；
2、利用COMSOL WITH MATLAB 设置复杂函数(石墨烯仿真)；
3、利用COMSOL WITH MATLAB 高级求解操作和后处理；

Ⅴ分会场主题 COMSOL Multiphysics 燃料电池、电化学仿真专题
培训目标 主要面向燃料电池和电化学仿真领域的专业人士。通过理论解释和案例分析，帮助学生深入了解如何通过 COMSOL建模、计算和分析燃料电池建模、连接体、腐蚀分析、传质、导电、电化学、传热等物理场问题。COMSOL多耦合模型求解策略。
培训内容简介
一、COMSOL燃料电池模拟分析

燃料电池活化极化法
传质-导电-电化学-传热多场耦合
多场耦合模型求解策略
实例操作：纽扣电池模型、多耦合电池模型
二、连接体研究分析
连接器对电池的影响分析
接触电阻、氧死区处理方法
实例操作：二维电池模型
培训内容简介 2020年1月12日
三、COMSOL锂电池模拟分析
1.锂电池活化极化方法
2.电化学-热耦合方法
实例：锂电池热管理模型：
四、COMSOL腐蚀分析
设置储罐腐蚀边界
化为零网格划分技巧
实例操作：储罐模型
五、SCI论文撰写解析
1.基于comsol电化学模拟计算文章（SCI）案例
2.SIC论文创新思路和写作技巧

路佳老师：15510057995
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