COMSOL 博客

地震中建筑物的稳定性分析

1996年，我和20多名二年级的学生挤在南加州的一所小学教室的桌子下面。世界各地的人们都会经常举行这种“地震演习”，尤其是在地球断层线上的地方，以备灾难发生时人们可以及时避难。还有别的应对方法吗？

龙虾壳与防弹衣有什么关系？

在美国新英格兰地区，尤其是缅因州（Maine），以一种外观奇特的美味而著称：龙虾。这种甲壳动物最引人注意的特征之一就是他们拥有极强而且灵活的下腹部，麻省理工学院（MIT）的一组研究人员正在计划以此为灵感开发一种新型防弹衣。 在海的底部，但非食物链的末端 如果你曾经享受过水煮龙虾晚餐的乐趣，那么你就会知道，撬开龙虾的钳子和外壳可能会有些困难，因为它通常需要复杂的开裂方式和其他辅助工具。这种壳在煮熟时会变成红色，有时是蓝色，它可以保护龙虾免受水下掠食者的侵害。 把龙虾翻转并颠倒过来，你会发现它的尾巴的下面是一层清晰的、薄薄的壳。这层壳可能看起来很脆弱并且细腻，但实际上却非常坚固、强韧和灵活。薄薄的一层能保护龙虾在沿海底爬行时，其身体可免受沙尘、岩石和贝壳的侵蚀，也避免了捕食者和那些讨厌的陷阱。同时，它也是一种具有柔韧性和弹性的膜，这一点从龙虾能够任意转动尾巴抵御外侵的能力中得到证明。 这种包含 90％ 的水和约 10％ 的纤维质几丁质的水凝胶所组成的膜激起了MIT一个研究团队的兴趣（该研究团队与四川大学、哈佛大学的研究人员合作），旨在设计一种新型的、兼具灵活性和保护性的军事防弹衣。他们在 2019 年 4 月的Acta Biomaterialia 上发表了一篇题为 Natural hydrogel in American lobster: A soft armor with high toughness and strength 的论文。尽管这里讨论的研究人员可能使用了其他软件，但我们也可以使用 COMSOL Multiphysics® 进行此进行研究。 龙虾壳的生物力学分析 研究人员首先在柔性膜上进行了各种力学实验。一个有趣的发现是：该膜可以承受剧烈的拉伸和割伤（如沙粒或贝壳碎片）而不会破裂。 该研究团队使用电子显微镜在极端尺度上检查了龙虾柔性膜，发现了另一个有价值的功能：它的外壳与胶合板类似。龙虾柔性膜虽然长度仅为 0.25 毫米，却包含了 10,000 多层几丁质材料。每个单层中的几丁质纤维与其上层成 36° 角。这种特殊的复合结构使这种膜特别坚固，而其所吸收的大量的水对它强大的柔韧性有帮助。 除了新型防弹衣外，该研究团队还预测，研究龙虾的腹膜可能会为软体机器人技术和生物工程学的创新奠定基础。 研究多层结构（例如龙虾的甲壳质膜）的一种可能性是使用复合材料建模。 拓展阅读 从麻省理工学院的新闻报道中 了解有关龙虾壳研究的更多信息：“龙虾的腹部与工业用橡胶一样坚韧” 了解复合材料建模

COMSOL Multiphysics® 软件 5.4 版本荣获 2018 年度产品奖

2019年6月，在COMSOL 位于马萨诸塞州伯灵顿的办公室，美国宇航局《技术简报》杂志（NASA Tech Briefs）向 COMSOL 颁发“2018 读者选择年度产品”奖项，并举行了香槟祝酒仪式。

3D打印散热器设计的仿真与优化

有时，在设备开发的某个阶段，你会遇到进退两难的境地。例如，弗劳恩霍夫增材制造技术研究所（IAPT）设计了一种具有最优化拓扑结构的散热器，但复杂的几何结构使其难以制造。

主题演讲视频：EPFL 通过仿真拿下超级高铁大赛冠军

EPFLoop 团队凭借其设计的超级高铁舱站上了 COMSOL 用户年会 2018 洛桑站的领奖台，他们展示的方案让观众们大饱眼福。

模拟球形止回阀中的流-固耦合作用

在球型止回阀中模拟FSI，找出流量、流体压力和流体速度。COMSOL®软件包含一个预定义的多物理耦合，这使得它很简单。

主题视频：利用 RF 仿真优化测试连接器设计

在射频和微波行业，Signal Microwave 公司一直致力于开发高频同轴连接器，包括终端发射连接器、垂直发射连接器和场转换连接器。在 2018 年波士顿 COMSOL 用户年会上，来自 Signal Microwave 的 Eric Gebhard 讨论了如何使用 COMSOL Multiphysics® 软件为公司带来设计和商业优势。

验证边界元法在静磁学建模中的应用

边界元法（BEM）可以替代静磁学建模中的有限元法吗？在由三部分组成的系列教程中，我们使用麦克斯韦应力张量执行电磁力计算，以演示边界元法的效能。