COMSOL多物理場仿真入門指南（簡體書）

全書共8章，前4章為第一板塊，以仿真發展歷史與國內行業現狀為開端，介紹了進行有限元仿真必備的基礎條件。接著對COMSOL Multiphysics多物理場計算的基礎知識給出了系統的講解：首先對數學理論知識，譬如限元理論、高等數學基礎、數值分析等基本概念進行了詳細介紹；其次對COMSOL常規建模流程進行了簡要闡述，包括函數定義、幾何建模、材料定義、網格劃分和求解設置等，同時對COMSOL中控制方程和邊界條件的含義和應用做了介紹；然後對COMSOL的優勢即多場耦合概念及耦合方法進行了闡述，*後對COMSOL的軟件操作方法、界面功能、網格剖分等知識進行了系統講解。後4章為第二板塊，從應用*為廣泛的四大領域入手，逐一介紹了計算流體力學、電磁學、結構力學和電化學模塊，總計13個案例，按照由淺入深的順序排序，較為詳細地講解了每一個操作步驟，使初學者可通過對照練習理解軟件使用技巧。每一個案例，本書均配有二維碼視頻，以便初學者能更好地理解和掌握
本書是面向完全零基礎的讀者編寫的入門指南，初學者既可以通讀本書獲得對COMSOL較為全面的認識，也可以在閱讀完第一板塊內容後，挑選自己感興趣的領域，學習對應的案例操作。如果讀者需要對軟件設置原理有更全面的瞭解，可以查看COMSOL用戶幫助文檔。

目錄



目錄序
前言
第1章仿真預備知識
11仿真發展簡史
12我國仿真行業現狀
13做好仿真工作的需求
第2章多物理場計算基礎
21多物理場計算基礎
211有限元簡介
212數學理論基礎
213數值分析
214基礎物理場核心名詞
22COMSOL常規建模流程
221案例描述
222建模求解
223函數
224幾何模型
225材料定義
226網格劃分
227求解器設置
228後處理
23COMSOL中的控制方程和邊界條件
231控制方程
232邊界條件
24耦合的概念及常規方法
第3章COMSOL操作方法
31COMSOL主界面功能介紹
32常用內置常數、變量，自定義參數、函數、變量、材料的方法
33COMSOL自定義參量的常見錯誤
34COMSOL前處理方法解析
341實體建模
342網格剖分
第4章COMSOL的網格剖分
41簡介
42網格設置
421網格的添加、刪除與設置
422網格的自動剖分
423網格的尺寸設置
424映射網格
425掃掠網格
426邊界層網格
427複製網格
428網格設置的總結
43不同定型幾何的網格
44網格檢查
441檢查和警告節點中報告的實體區域
442查詢網格的統計信息
443創建網格繪圖
45網格導入和導出
46網格劃分示例
461二維網格剖分示例――流體噴射器
462三維網格剖分示例――元器件母版
47本章小結
第5章計算流體力學模塊
51流體流動的控制方程
511質量守恆方程
512動量守恆方程
513能量守恆方程
514Reynolds平均可壓縮NS方程
52邊界條件
53求解過程
54COMSOL Multiphysics中計算流體模塊中主要的物理場接口
541單相流動
542多相流流動
543多孔介質流動
55案例1熱水杯靜止散熱
551物理背景
552操作步驟
553案例小結
56案例2高馬赫流
561物理背景
562操作步驟
563案例小結
57案例3相場液滴滴落
571物理背景
572操作步驟
573案例小結
第6章電磁學模塊
61Maxwell方程組
62本構關係
63COMSOL求解高頻電磁場的物理場接口
631全波電磁場
632波束包絡法
633幾何光學
64案例1銅柱的感應加熱
641物理背景
642操作步驟
643案例小結
65案例2高斯波束的二次諧波產生
651物理背景
652操作步驟
653案例小結
66案例3射頻消融、微波燒蝕腫瘤
661物理背景
662操作步驟
663案例小結
第7章結構力學模塊
71結構力學中的三個基本關係
711應力與平衡方程
712幾何方程
713本構關係
72邊界條件
721位移
722力
723彈性基礎
73細長幾何近似
731梁
732板
733殼
734膜
74結構力學的耦合類型
741流固耦合
742壓電效應
743熱結構耦合
75案例1銅及銅合金的塑性變形
751物理背景
752操作步驟
753案例小結
76案例2壓電傳感器
761物理背景
762操作步驟
763案例小結
77案例3殷鋼的熱變形
771物理背景
772操作步驟
773案例小結
78案例4瓦斯抽采過程中的流固耦合
781物理背景
782操作步驟
783案例小結
第8章電化學模塊
81概述
82電化學理論
821原電池電動勢
822傳質現象
823離子擴散
824電遷移
825對流
826邊界條件
827電極過程控制方程
828電流分佈理論
829電極動力學類型
83案例1鐵軌腐蝕
831物理背景
832操作步驟
833案例小結
84案例2稀物質傳遞二次電流分佈
841物理背景
842操作步驟
843案例小結
85案例3電致化學發光
851物理背景
852操作步驟
853案例小結
參考文獻