COMSOL Multiphysics 岩土力学模块介绍(精品文档)

格式：pdf
大小：75.02 KB
文档页数：2

下载文档原格式

comsol软件文档资料集锦(十二)

更多资料：/Home.html
两帮的变形更加严重,有水压下变形比无水压增大30%多。
4.储层微观结构的随机模型及其渗流规律的数值模拟.zip 基于储层岩心的CT图像，采用随机理论研究了储层孔隙微观结构的随机分布特征，基于Monte-Carlo随机模拟技术，重建了储层的二维微观孔隙结构；采用Comsol Multiphysics软件对重建的二维孔隙结构内的微观流动进行了数值模拟，针对微观模拟的结果分析了其对应的宏观渗流参数；进而研究了孔隙微观几何参数的随机分布特征对其宏观渗流力学的影响，分析了储层宏观渗
基于comsol的采动覆岩渗透特性分析基于隔水关键层的相关理论采用comsolmultiphysics多物理场耦合数值模拟软件建立了采动覆岩渗流的数值分析模型对顶板岩层因上覆含水层水压力的变化而引起的位移应力和渗流速度场变化的情况进行了数值模拟得出了含水层水压力变化对顶板岩层各点的位移和应力影响的相关结论为矿区顶板水害事故的防御和治理提供一些参考
comsol软件文档资料集锦（十二）
更新时间：2014-12-11
以下是小编整理的一些有关comsol软件文档资料集锦(十二)以及相关文档
的简介，其中包括了一些软件相关的教程、以及相关的应用仿真的坚固性系数对瓦斯运移的影响
在不同的热、湿迁移所造成的土壤热特性和初始含水量的条件。
3.水压作用下软岩巷道稳定性数值模拟借助COMSOL软件建立了不同埋深和有无水压的数值计算模型,研究了有水与无水条件下软岩巷道的应力与变形规律。结果表明:软岩巷道蠕变随着埋深的增加而增加,埋深900 m的变形比500 m增大了300%多;在水压的作用下,顶底板和
10.第二代像增强器散热装置的设计与实现设计并实现了一种梭型散热片装置,结合环形半导体制冷片对像增强器的光阴极直接制冷。首先利用COMSOL仿真软件对散热片散热性能做了仿真测试,最后实际测试了该散热装置的散热性能。仿真与实验结果比较符合,并且都表现出该散热装置可以达到比较理想的散热效果,与此同时,也有效减小了因采用水冷却系统的体积,增加了系统的便携性。

COMSOL Multiphysics 简要介绍

• 特定的应用模型和扩展
• 支持Matlab®和Simulink®的双向调用通过模型树建模信息、求解过程和数字结果
info@
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider
COMSOL Multiphysics 简要介绍
PassCode: 9FFF10F-TYUS-110101-5073427-515568972
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider
info@
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider
结构力学模块
• 应用于力学分析
• 交互式建模和模拟环境
– 大量的预置物理应用模式 – 自定义PDE应用模式
主菜单
主工具条
设定
绘图窗口
• 无穷的耦合能力
– 无限的物理量耦合 – 不同维度/尺度耦合 – 与实验结果耦合
• 完备地前处理器功能
– 简单实用的几何建模 – 导入主流CAD文件格式 – 强大的网格剖分功能
• 多种功能强大的求解器 • 强大的后处理能力
– 静态、动态和振动、非线性、多物理场耦合 – 结构力学专用单元、专用分析模式 – 各种材料：压电、非线性、各向异性、自定义本构。。。 – 接触和摩擦分析

COMSOLMultiphysics中文使用手册8

COMSOLMultiphysics中文使用手册8COMSOL Multiphysics 中文使用手册8-选项菜单第四节选项菜单Options §4.1 轴/格点设定Axes/Grid Settings 轴/格点设定：设定x,y坐标的范围，例如x(-5~5)、y(-6~6)；或设置格点之间间隔，还可以在画图区域突出某些点的坐标，如：突出x=0.5和 1.5，y＝0.7所在的点§4.2 更新符号Update Symbols更新符号：更新符号（在画图模式下是灰色的），结构分析时有效，用于显示模型约束的标记§4.3 常数Constants常数：把常数用字符表示，也可以把常数和字符以文件的形式保存或加载§4.4 表达式Expression全局表达式Global Expressions：定义能在所有几何层(Geom level)中使用的变量表达式标量表达式Scalar Expressions：定义仅能在当前的几何层(Geom level)中使用的变量表达式子域表达式Subdomain Expressions：定义子域上的变量表达式边界表达式Boundary Expressions：定义边界上的变量表达式边表达式EdgeExpressions：定义边上的变量表达式点表达式Point Expressions：定义点上的变量表达式内部网格边界表达式Interior Mesh Boundary Expressions：定义内部网格边界上的变量表达式§4.5 积分耦合变量Integration Coupling Variables积分耦合变量：在一个设定区域对给定的表达式积分，得到的值可以被应用到全局区域或某个子区域、边界、点，该值为一个标量。

下面表示在编号为 1的2D区域上对常数 1进行积分area = ∫∫1dΩ ，得到的就是编号1的2D区域的面积子变量Subdomain Variables：在选定的子域上对表达式积分边界变量Boundary Variables：在选定的边界上对表达式积分点变量Point Variables：在选定的点上对表达式积分§4.6 拉伸耦合变量Exptrusion Coupling Variables拉伸耦合变量：把源端区域上的值映射到目的端，当源端和目的端维数相同的时候，进行逐点映射。

COMSOL Multiphysics CFD模块介绍

COMSOL Multiphysics CFD模块介绍
计算流体力学(CFD)模块是COMSOL产品套件中对于复杂流体模拟的首选工具。

利用先进的湍流模型我们可以仿真可压缩流体和不可压缩流体的自然对流或强迫对流。

CFD模块的一个重要特性便是它能够精确地模拟多物理场流，比如非等温流的共轭热传，流构耦合，伴有粘性加热的非牛顿流，和粘度伴随浓度变化的流体。

多孔介质流接口能够实现各向同性，各向异性介质，以及自动结合自由流和多孔区域的模拟。

此外还可以实现对搅拌容器的旋转构件的二维和三维流体模拟。

针对均质两相流的模块接口包括了一个由细悬浮颗粒流和宏观尺寸气泡流的泡状流组成的混合模型。

对于跟踪两相流界面，我们提供了水平集和相场两种解决方法。

CFD模块中有针对先进传输和反应流体模拟提供了结合化学反应工程模块时自动扩展的工具。

对于流构耦合，可以利用结合结构力学模块和CFD模块来解决弹性固液耦合，以及流润滑和流体弹性力学。

应用领域：
•共轭传热
•旋风分离器,过滤器和分离装置
•电子冷却
•风扇，格栅和泵
•车辆和结构的外部绕流
•管道，阀门，接口和喷嘴内的流体
•流化床和喷剂
•流构耦合(FSI)
•气泡流
•热交换和散热凸缘
•润滑和流体弹性力学
•医药/生物物理应用，如血管血流问题
•混合器和搅拌容器
•非等温流
•非牛顿流
•聚合物流和粘弹性流
•多孔介质流
•沉淀，乳液和悬浮液
•湍流。

COMSOL Multiphysics 结构力学模块介绍

COMSOL Multiphysics 结构力学模块介绍
结构力学模块专门用来计算结构的受力及变形情况。

例如，计算部件或子系统在载荷下的变形情况，对壳结构和桁架结构的分析功能等。

模块分析功能包括：
∙静力分析；
∙准静态瞬态分析；
∙动态分析；
∙固有频率分析；
∙频率响应分析；
∙线性屈曲分析；
∙弹塑性行为；
∙超弹性行为；
∙大变形分析；
∙参数研究。

基于材料破坏临界面理论，在后处理中可对结构进行高、低循环疲劳分析和多轴疲劳分析。

针对具体对象，结构力学模块可以和COMSOL Multiphysics模块或者其他分析模块任意组合，来分析实际问题中的多物理场现象。

应用领域：
∙声学－结构耦合
∙生物力学和生物工程学
∙屈曲分析
∙弹塑性材料和超弹性材料分析
∙机电设备
∙疲劳分析
∙流固耦合
∙断裂力学
∙多物理场接触
∙压电效应
∙聚合物力学
∙应力光学效应
∙热摩擦
∙热－结构耦合
∙粘弹性和热力蠕变
血管血流分析：血管在血流作用下发生变形
微型机器人足部三维模拟
曲轴模态分析
流-固耦合分析
血管支架展开过程的变形分析
粘弹性结构阻尼器。

COMSOL软件文档资料集锦(一)

16.基于COMSOL和iSIGHT的磁悬浮轴承优化设计
为了提高磁悬浮轴承的性能,如何更高效、更实用的对其进行分析和设计,一直是很多学者的努力方向,为此,提出了一种COMSOL与iSIGHT软件相结合的方法。该文以8极径,向主动磁悬浮轴承为例,采用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件对其进行了仿真,建立起相应,的模型并得出该轴承的磁场分布,在此基础上整合多学科设计优化软件iSIGH,采用了,多岛遗传算法进一步对该模型进行优化设计,并实现了这一过程的自动化,最后得出指定约束条件下磁悬浮轴承的最优参数。结果表明,COMSOL与iSIGHT软件相结合来对磁悬浮轴承进行分析设计,是一个快捷、有效的方法,也为其他系统的仿真与优化提供了依据和参考,具有一定的现实意义。
学
sol Multiphysics在教育中的应用 COMSOL 2005年多物理场用户大会演讲.Comsol Multiphysics在教育中的应用
6.使用comsol多物理超越传统有限元 COMSOL 2005年多物理场用户大会演讲：使用comsol多物理超越传统有限元
7.延续工程师使用习惯的COMSOL Multiphysics v4.1——COMSOL中国区用户
SOL Multiphysics模拟地球物理地下勘测发出的低频电磁波
COMSOL 2005年多物理场用户大会演讲.COMSOL Multiphysics模拟地球物理地下勘测发出的低频电磁波
11.基于COMSOL多物理的直接甲醇燃料电池的建模工具 COMSOL 2005年多物理场用户大会演讲：基于COMSOL多物理的直接甲醇燃料电池的建模工具
19.基于COMSOL的井地电阻率正演研究
首先,利用有限元算法建立井地电阻率测量模型,进行了数学分析,并选取了合

COMSOL_Multiphysics(FEMLAB)简介

多物理场耦合分析软件 COMSOL Multiphysics 介绍
一、简介
COMSOL Multiphysics（原FEMLAB）是一个专业有限元数值分析软件包，是对基于偏微分方程的多物理场模型进行建模和仿真计算的交互式开发环境系统。它为所有科学和工程领域内物理过程的建模和仿真提供了一种崭新的技术！
五、典型建模过程
1. 建立几何模型：
COMSOL Multiphysics软件提供了强大的CAD工具用于创建一维、二维和三维几何实体模型。通过工作平面创立二维的几何轮廓，并使用旋转、拉伸等功能生成三维实体。用户也可以直接使用基本几何形状（圆、矩形、块和球体）创立几何模型，然后使用布尔操作形成复杂的实体形状。
用户也可以在COMSOL Multiphysics软件中引入其它软件创建的模型。 COMSOL Multiphysics软件的模型导入和修补功能可以支持DXF格式（用于二维）和IGES格式（用于三维）的文件。也可以导入二维的 JPG、TIF和BMP文件并把它们转化成为COMSOL Multiphysics的几何模型，对于三维结构也同样如此，甚至可以支持三维MRI（磁共振数据）数据。
地球科学模块使得COMSOL Multiphysics可以解决地球物理和环境科学中的一些问题。COMSOL Multiphysics提供了预设的物理模型，这允许您将您自己的控制方程和自由表达式写入模型的性质中去。因此，在有限元分析中，解决地球科学所面临的简单或者复杂问题，使用 COMSOL Multiphysics将它们耦合起来进行分析是非常方便简捷的。
COMSOL Multiphysics应用领域：
声学；生物科学；化学反应；弥散；电磁学；流体动力学；燃料电池；地球科学；热传导；微电机系统；微波工程；光学；光子学；多孔介质；量子力学；无线电频率部件；半导体设备；结构力学；传动现象；波的传播等。

comsol结构力学模块介绍

• Neo-Hooken • Mooney-Rivlin • Murnaghan
– 粘弹性
• 用户自定义非线性材料模型 • 大形变（结构非线性）
– 大位移/旋转 – 应力硬化效果和非线性弯曲
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@
分离鼓振动分析
第12个本征值为11.6Hz，阀动器的大振幅
最小的本征值为3.21Hz，大尺度管线的缺点
info@
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider
结构力学模块
静态线弹性分析
多物理场
热－固耦合压电声－结构耦合流－固耦合
动态和振动
模态分析频响分析瞬态分析
非线性分析
材料非线性结构非线性边界非线性
info@
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider
info@
案例展示
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider
info@
info@
结构力学模块的特点（续）
• 坐标系统

COMSOL Multiphysics结构力学应用

• 几何非线性问题 -- 线性屈服模拟
• 材料非线性问题 -- 弹塑性材料模拟
• 接触问题
阻尼影响
• 钢结构支架通常存在百分之几的阻尼比
边界载荷
• 设定边界载荷大小，在边界载荷上右键添加谐波扰动。
频域求解器设置
• 前面的分析表明，第一共振频率是117赫兹。为了正确捕获的共振峰，可以围绕这些频率值进一步分析。
预应力频率响应分析
• 在圆孔处添加一个旋转坐标系下的边界载荷。
非线性问题
预应力和应变
• 模型在施加所考虑的荷载之前已存在应力或应变
线性屈服分析
• 大变形梁
粘土层屈服分析
• 岩土材料本构 • 使用无限元 • 网格的使用
应力集中
• 轮毂中的应力集中问题。首先通过求解全局模型获得变形，然后将变形作为边界在一个局部子模型中求解应力集中。
静态线性分析
静态线性分析
静态线性分析（框选）
壳体厚度设定
• 在壳体接口中设定厚度
缘载荷
• 圆孔处施加缘载荷
后处理计算
• 计算螺钉处的y方向的反作用力
瞬态分析
• 分析类型选择Time Dependent
参数、变量、坐标系
固体力学设定
• 右键点击线性材料模型，添加阻尼
作用力
• 在圆孔处施加硬接触和作用力
设定瞬态求解器
• 设定时间的步长（此为后处理步长）
求解变量的缩放
• 在缺省求解器设置中进行求解变量的缩放
特征频率分析
• 选择Eigenfrequency分析类型
条件设定
• 设定固定约束（螺钉）和边界载荷（圆孔）
特征频率求解器
• 设定待求特征频率数 • 设定特征频率收索

COMSOL Multiphysics在岩土力学工程中的应用

模型尺寸：100m×100m×5m 初始条件:
p = 3MPa, T = 310K (温度升高为 10 K)
p(t = 0) = 3 MPa T(t = 0) = 10 K pw = 0.1 MPa Tw = 0 K A
100 m
内边界条件:
瓦斯压力 pw = 0.1MPa 煤层温度 Tw = 0
p / x 0 T / x 0
Gui , jj
G u j , ji Fi p,i K s ,i K T T,i 0 1 2
T——变温吸附瓦斯含量，满足Langmuir 型曲线，同时与煤层温度有关
s sgVsg
吸附应变系数
1.2 瓦斯运移方程（质量守恒方程）
m g q g Q p t
on matrix
Effect of gas desorption deformation, term s
√
0 exp v

p p s T T v 0 0 s 0 T T0 Ks Ks
2011.10.19
汇报的主要内容
1、煤层瓦斯运移的THM耦合模型及数值模拟 2、多场耦合条件下的岩体损伤模型及数值求解
1. 煤层瓦斯运移的THM耦合模型
1. 煤层瓦斯运移的THM耦合模型
瓦斯渗流场
孔隙率有效应力，渗透率瓦斯吸附、解吸引起的煤层 பைடு நூலகம்形
热对流
吸附瓦斯含量及吸附瓦斯的解吸，游离瓦斯的状态
煤岩体损伤过程的THM多场耦合模型及及其在COMSOL中的实现
岩石破裂与失稳研究中心资源与土木工程学院采矿工程研究所

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

材料和饱和土 •河堤 •挖掘 •基础 •Hoek-Brown 岩石模型 •Matsuoka-Nakai and Lade-Duncan 土壤模型 •Modified Cam-Clay 土壤模型 •核废料装置 •支撑结构和加强 •道路 •板材 •边坡稳定性 •土壤,岩土模拟 •隧道
岩土力学模块还为混凝土和岩石的模拟提供了非常强大的工具： Willam-Warnke, Bresler-Pister, Ottosen, 和 Hoek-Brown 都被作为内置参数供用户选择，更可被应用和扩展于更通用的脆性材料上。此外，该模块能方便的与其他模块功能，如多孔介质流，孔隙弹性，以及基体模块的溶质传输功能等结合使用。
•用户自定义土壤,岩石和水泥土材料 •Willam-Warnke 混凝土模型
COMSOL Multiphysics 岩土力学模块介绍
岩土力学模块是作为结构力学模块的一个特殊附加模块，主要用于模拟一些岩土工程应用，比如隧道、挖掘、边坡稳定性和支护结构。模块中设置的专门的接口以研究塑性问题、变形问题、土壤和岩石的失效问题、以及它们与混凝土和人造结构间的交互作用问题。模块中也提供了不同土壤材料本构： Cam-Clay, Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, Matsuoka-Naka, and Lade-Duncan。除了内置的塑性模型，用户还可以借助于 COMSOL Multiphysics 提供的通用的方程接口创建屈服函数。此外，计算温度场和其他场数值的关系也能被融合到材料的定义中。