COMSOL 博客

如何在仿真研究中使用声学拓扑优化

今天，瑞声达听力集团的客座博主 René Christensen 跟我们一起讨论声学拓扑优化的重要性，以及如何在 COMSOL Multipysics 中应用声学拓扑优化。 拓扑优化是一种强大的工具，通过使用这种工具，工程技术人员能够找到与其应用相关的问题的最佳解决方案。本文中，我们将深入研究声学方面的拓扑优化，以及如何最优分配声介质来获得所需的响应。下面几个例子将进一步说明这种优化技术的潜力。

麻省理工学院 PSFC 设计了可缓解等离子体破裂的托卡马克装置

若能开发出一种可控核聚变发生装置，则可以为地球提供几乎无限的清洁能源。工程师们从 20 世纪 50 年代便开始了热核聚变的研究，时至今日他们仍在努力将这一目标变成现实。其中一种方法是使用名为托卡马克的磁约束装置。让我们一起了解一下，为何麻省理工学院（MIT）等离子体科学与聚变中心（Plasma Science Fusion Center，简称 PSFC）的工程师们会将目光转向借助仿真来解决托卡马克装置设计中的关键问题：等离子体破裂引起的不稳定性。

混合法在裂隙通量守恒中的应用

今天的特约作者，是来自 COMSOL 认证咨询机构 — Boffin Solutions 有限责任公司的 Ionut Prodan，他将会和我们一起讨论运用混合方法计算薄层结构中的裂隙流动建模。 当在三维多孔基体中对薄层裂隙进行建模时，您可以通过裂隙流接口将它们模拟为二维对象，以有效地描述其压力场。然而，很多时候，我们对裂隙通量的计算更感兴趣，例如非常规储层中的水力压裂。让我们来看看混合方法是如何攻克这些难题的。

开发用于优化固体氧化物燃料电池（SOFC）堆设计的 App

本文特约作者是来自 COMSOL 认证咨询机构——resolvent ApS 的 Matteo Lualdi，他将与我们分享开发用于固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell stack，简称 SOFC）堆分析的仿真 App 带来的优势。 对许多企业来说，数值模拟及仿真是贯穿设计工作流程中从产品研发到优化各个阶段的宝贵工具。而仿真 App 进一步扩展了此类工具的应用范围，将复杂的多物理场模型隐藏在了易用的界面之下。让我们来一起看看这样一个案例：固体氧化物燃料电池堆 App。

ABB 公司借助仿真将变压器噪声降至最小

在现代社会，电力变压器是人们的日常生活中不可或缺的一类设备，但是此类设备在运转时却会带来很大的噪声。这些声音是由变压器不同部件的振动而产生的，且不可能被完全消除。为了降低这种噪声，来自 ABB 公司研究中心的一个工程师团队借助 COMSOL Multiphysics® 模拟了变压器系统中的声学、电磁、及力学行为。

麦克风与换能器的仿真评估

由于测量工具本身的缺陷，声学测量数据的准确性并非总是可靠。为了减少错误结果，人们针对麦克风和振动换能器等设备制定了专门的标准，规定了误差允许范围。除了符合标准，优秀的测量工具还能保证设备的误差范围始终保持一致。为了制造高质量设备，来自英国 Brüel＆Kjær 公司的研究团队使用多物理场仿真对麦克风和换能器设计进行了建模。

布法罗大学借助仿真 App 促进产业创新

科技的进步需要相关设备具有更好的特性和功能。当然，这意味着设计本身变得更加错综复杂。仿真为此类设备的分析和优化提供了一种有效途径，并进一步促进了产业创新。今天，让我们看一看来自布法罗大学（University of Buffalo）的研究团队是如何设计多物理场模型和仿真 App，从而将专业的仿真技术推广到更为广阔的工业领域。

美国燃气技术研究院（GTI）利用仿真简化燃气管道的维护工序

就燃气管道的维护标准而言，“规则是用来打破的”这句俗语可能并不适用，而“规则注定要修正”则显得更为贴切。具体来讲，过大估计管道的压扁阻断作业位置和管件之间的距离，可能导致不必要的开挖。鉴于此，作为天然气配送公司的合作伙伴，OTD（Operations Technology Development 的简称）公司联手美国燃气技术研究院（Gas Technology Institute，简称 GTI）启动了一个相关项目，在这项研究中，研究人员利用仿真探究了进行简化且安全的管道维护时所需的标准距离。