内容简介

全书共8章，前4章为*一板块，以仿真发展历史与国内行业现状为开端，介绍了进行有限元仿真*备的基础条件。接着对COMSOL Multiphysics多物理场计算的基础知识给出了系统的讲解：首先对数学理论知识，譬如限元理论、高等数学基础、数值分析等基本概念进行了详细介绍；其次对COMSOL常规建模流程进行了简要阐述，包括函数定义、几何建模、材料定义、网格划分和求解设置等，同时对COMSOL中控制方程和边界条件的含义和应用做了介绍；然后对COMSOL的优势即多场耦合概念及耦合方法进行了阐述，*后对COMSOL的软件操作方法、界面功能、网格剖分等知识进行了系统讲解。后4章为*二板块，从应用*为广泛的四大领域入手，逐一介绍了计算流体力学、电磁学、结构力学和电化学模块，总计13个案例，按照由浅入深的顺序排序，较为详细地讲解了每一个操作步骤，使初学者可通过对照练习理解软件使用技巧。每一个案例，本书均配有二维码视频，以便初学者能更好地理解和掌握

本书是面向完全零基础的读者编写的入门指南，初学者既可以通读本书获得对COMSOL较为全面的认识，也可以在阅读完*一板块内容后，挑选自己感兴趣的领域，学习对应的案例操作。如果读者需要对软件设置原理有更全面的了解，可以查看COMSOL用户帮助文档。

  目录

目录

目录序

前言

*1章仿真预备知识

1*1仿真发展简史

1*2我国仿真行业现状

1*3做好仿真工作的需求

*2章多物理场计算基础

2*1多物理场计算基础

2*1*1有限元简介

2*1*2数学理论基础

2*1*3数值分析

2*1*4基础物理场核心名词

2*2COMSOL常规建模流程

2*2*1案例描述

2*2*2建模求解

2*2*3函数

2*2*4几何模型

2*2*5材料定义

2*2*6网格划分

2*2*7求解器设置

2*2*8后处理

2*3COMSOL中的控制方程和边界条件

2*3*1控制方程

2*3*2边界条件

2*4耦合的概念及常规方法

第3章COMSOL操作方法

3*1COMSOL主界面功能介绍

3*2常用内置常数、变量，自定义参数、函数、变量、材料的方法

3*3COMSOL自定义参量的常见错误

3*4COMSOL前处理方法解析

3*4*1实体建模

3*4*2网格剖分

第4章COMSOL的网格剖分

4*1简介

4*2网格设置

4*2*1网格的添加、删除与设置

4*2*2网格的自动剖分

4*2*3网格的尺寸设置

4*2*4映射网格

4*2*5扫掠网格

4*2*6边界层网格

4*2*7复制网格

4*2*8网格设置的总结

4*3不同定型几何的网格

4*4网格检查

4*4*1检查和警告节点中报告的实体区域

4*4*2查询网格的统计信息

4*4*3创建网格绘图

4*5网格导入和导出

4*6网格划分示例

4*6*1二维网格剖分示例——流体喷射器

4*6*2三维网格剖分示例——元器件母版

4*7本章小结

第5章计算流体力学模块

5*1流体流动的控制方程

5*1*1质量守恒方程

5*1*2动量守恒方程

5*1*3能量守恒方程

5*1*4Reynolds平均可压缩N*S方程

5*2边界条件

5*3求解过程

5*4COMSOL Multiphysics中计算流体模块中主要的物理场接口

5*4*1单相流动

5*4*2多相流流动

5*4*3多孔介质流动

5*5案例1热水杯静止散热

5*5*1物理背景

5*5*2操作步骤

5*5*3案例小结

5*6案例2高马赫流

5*6*1物理背景

5*6*2操作步骤

5*6*3案例小结

5*7案例3相场液滴滴落

5*7*1物理背景

5*7*2操作步骤

5*7*3案例小结

第6章电磁学模块

6*1Maxwell方程组

6*2本构关系

6*3COMSOL求解高频电磁场的物理场接口

6*3*1全波电磁场

6*3*2波束包络法

6*3*3几何光学

6*4案例1铜柱的感应加热

6*4*1物理背景

6*4*2操作步骤

6*4*3案例小结

6*5案例2高斯波束的二次谐波产生

6*5*1物理背景

6*5*2操作步骤

6*5*3案例小结

6*6案例3射频消融、微波烧蚀肿瘤

6*6*1物理背景

6*6*2操作步骤

6*6*3案例小结

第7章结构力学模块

7*1结构力学中的三个基本关系

7*1*1应力与平衡方程

7*1*2几何方程

7*1*3本构关系

7*2边界条件

7*2*1位移

7*2*2力

7*2*3弹性基础

7*3细长几何近似

7*3*1梁

7*3*2板

7*3*3壳

7*3*4膜

7*4结构力学的耦合类型

7*4*1流*固耦合

7*4*2压电效应

7*4*3热*结构耦合

7*5案例1铜及铜合金的塑性变形

7*5*1物理背景

7*5*2操作步骤

7*5*3案例小结

7*6案例2压电传感器

7*6*1物理背景

7*6*2操作步骤

7*6*3案例小结

7*7案例3殷钢的热变形

7*7*1物理背景

7*7*2操作步骤

7*7*3案例小结

7*8案例4瓦斯抽采过程中的流*固耦合

7*8*1物理背景

7*8*2操作步骤

7*8*3案例小结

第8章电化学模块

8*1概述

8*2电化学理论

8*2*1原电池电动势

8*2*2传质现象

8*2*3离子扩散

8*2*4电迁移

8*2*5对流

8*2*6边界条件

8*2*7电极过程控制方程

8*2*8电流分布理论

8*2*9电极动力学类型

8*3案例1铁轨腐蚀

8*3*1物理背景

8*3*2操作步骤

8*3*3案例小结

8*4案例2稀物质传递二次电流分布

8*4*1物理背景

8*4*2操作步骤

8*4*3案例小结

8*5案例3电致化学发光

8*5*1物理背景

8*5*2操作步骤

8*5*3案例小结

参考文献