COMSOL Multiphysics是一款多物理场仿真软件,它可以用于模拟和优化各种工程和科学应用,例如结构力学、电磁场、流体力学、化学反应、热传导等。

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在 COMSOL 中模拟瞬态加热的方法:

图1.顶面有一个热源的圆柱体材料几何模型。

尽管我们很想通过绘制图1中所示的精确几何结构开始建立模型,但我们可以从一个更简单的模型开始。在图1中,可以看到几何体和载荷是围绕中心线轴向对称的,所以我们可以合理地推断,解也将是轴向对称的。因此,我们可以将模型简化为二维轴对称建模平面。在中间的圆形区域内,热通量是均匀的。最简单的建模方法是通过在二维域的边界上引入一个点来修改几何形状。这个点将边界划分为受热和未受热的部分。在几何形状上增加这个点,可以确保所产生的网格与热通量的变化完全一致。考虑到这些,我们可以创建一个等效于三维模型的二维轴对称计算模型(图2)。

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图2.相当于三维模型的二维轴对称模型。显示的是默认网格。

此外,我们还考虑了施加的热通量大小的瞬时变化的情况;在 t=0.25s 时,它的值变得较低。载荷的这种阶梯式变化应该通过使用事件接口来解决,如 COMSOL 知识库中关于求解包含时变载荷阶跃变化的模型一文所述。简单来说,事件接口会准确地告诉求解器载荷的变化什么发生,求解器将相应地调整时间步长。我们可能也想知道求解器采取的时间步长,这可以通过修改求解器的设置,按求解器的步长输出结果,然后就可以…………