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C omsol结构力学模块:力学分析 咨询热线: 027-87376753
用于结构分析的有限元分析软件
“结构力学模块”是 COMSOL Multiphysics® 平台的附加专业模块,包含用于固体结构机械特性分析的各种建模功能和工具,可应用于机械工程、土木工程、岩土力学、生物力学和微机电系统等领域。借助于 “结构力学模块”,您可以求解应力和应变水平、变形、刚度和柔度、固有频率、动载荷响应以及屈曲不稳定性等多种问题。
将“结构力学模块”与 COMSOL® 产品套件中的其他模块相结合,可以进一步扩展建模功能,考虑传热、电磁和流体流动等物理效应,实现在一个仿真环境中多种物理效应的耦合分析和求解。
“结构力学模块”支持运行以下各类分析:
稳态
特征频率
无阻尼
有阻尼
预应力
瞬态
直接叠加或模态叠加
频率响应
直接叠加或模态叠加
预应力
参数化
准静态
线性屈曲
模态分析
模态降阶
响应谱
结构力学模块支持的建模对象
COMSOL Multiphysics® 有限元分析软件提供了一系列预置的物理场接口,接口中包含丰富的专用建模设置,帮助您轻松的完成模型的创建和运行。“结构力学模块”包含了预置的材料模型可供您选择使用,还支持用户自定义材料模型。当与优化模块结合使用时,用户可以对几何尺寸、载荷及材料属性等设计参数进行优化。
实现多物理场耦合,扩展结构力学分析
在许多情况下,结构性能都与其他物理现象紧密耦合。COMSOL Multiphysics® 的一大优点是,您可以轻松地在同一个软件环境中混合分析两种或多种相互作用。该模块针对许多常见的情况提供多个内置的耦合特征,如下所述。对于其他情况,您也可以自己轻松建立耦合。
流-固耦合
该接口用于研究流体与固体结构之间的相互作用,包括流体压力和粘性力。作为流体边界条件的结构变形可以是任意大小。流-固耦合既可能发生在两个零件之间,其中流体和结构共享一个网格;也可能发生在两个装配之间,其中无需包含与共享网格的公共边界。
热应力
使用专用的多物理场耦合来模拟热应力和热弹性阻尼。结构的材料属性也可能与温度场相关。接触应力不仅会影响力学求解结果,还会影响通过接触表面的热通量。
振动、声学和弹性波
通过添加声学模块,可以研究声-结构相互作用;振动;声-壳、固-声和压电-声相互作用;以及弹性波的传播。
地下水流
通过添加地下水流模块,可以引入多孔弹性和多孔介质流动,从而增强固体力学接口的功能。
压电和磁致伸缩
您可以使用固体力学 和静电 接口之间的内置耦合,精确模拟压电器件。接口中包含许多常用压电材料的材料属性。
通过将 AC/DC 模块与“结构力学模块”相结合,可以耦合固体力学和磁性物理学,根据磁致伸缩原理,为这种类型的传感器和执行器建模。
MEMS 结构和压阻效应
添加 MEMS 模块,用于专门针对 MEMS 的结构仿真。您可以使用内置的耦合功能,轻松分析压阻效应、静电力引起的机电偏向以及电致伸缩。
高频电磁学
这一特征将“结构力学模块”与 RF 模块、波动光学模块或射线光学模块相结合,用于分析机械变形和应力对射频、微波或光学器件性能的影响。
低频电磁学
该特征将 AC/DC 模块与“结构力学模块”相结合,可以在结构分析中添加电磁效应,例如电磁力引起的变形、焦耳热引起的热膨胀以及电-热-机械接触。
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