COMSOL多元物理場模擬入門指南 第2版
李星辰,姚雯
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2024-08-22
- 定價: $474
- 售價: 8.5 折 $403
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 315
- 裝訂: 平裝
- ISBN: 711175073X
- ISBN-13: 9787111750734
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物理學 Physics
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商品描述
全書共8章,第1~4章為第一板塊,以模擬發展歷史與國內產業現況為開端,
介紹了進行有限元素模擬必備的基礎條件,對COMSOL多物理場計算的基礎知識給出了系統的講解:
對數學理論知識,譬如有限元素理論、高等數學基礎、數值分析等基本概念進行了詳細介紹;
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、網格劃分和求解器設定等,
同時對COMSOL中控制方程式和邊界條件的含義和應用做了介紹;對COMSOL的優勢即多場耦合概念及耦合方法進行了闡述;
對COMSOL的軟體操作方法、介面功能、網格剖分等知識進行了系統性講解。
第5~8章為第二板塊,從應用最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組,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,
讓初學者可透過對照練習理解軟體使用技巧。
對於每一個案例,本書均配有二維碼視頻,以便初學者能更好地理解和掌握。
本書是針對完全零基礎的讀者所寫的入門指南,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。
如果讀者需要對軟體設定原理有更全面的了解,可以查看COMSOL使用者幫助文件。
目錄大綱
序
前言
第1章 仿真預備知識
1.1 模擬發展簡史
1.2 我國仿真產業現狀
1.3 做好仿真工作的需求
第2章 多物理場計算
2.1 多物理場計算基礎
2.1.1 有限元素簡介
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
2.2 COMSOL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
2.3 COMSOL中的控制方程式與邊界條件
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
3.1 COMSOL主介面功能介紹
3.2 常用內建常數、變量，自訂參數、函數、變數、材質的方法
3.3 COMSOL自訂參量的常見錯誤
3.4 COMSOL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 網格的新增、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 網格設定的總結
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 建立網格繪圖
4.5 網格匯入和匯出
4.6 網格剖分範例
4.6.1 二維網格剖分範例－流體噴射器
4.6.2 三維網格剖分範例－元件母版
4.7 本章小結
第5章 計算流體力學模組
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
5.1.4 Reynolds平均可壓縮N-S方程
5.2 邊界條件
5.3 求解過程
5.4 COMSOL Multiphysics中計算流體模組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 相場液態滴滴落
5.7.1 物理背景
5.7.2 操作步驟
5.7.3 案例小結
第6章 電磁學模組
6.1 Maxwell方程組
6.2 本構關係
6.3 COMSOL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 結構力學模組
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 壓電感測器
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 瓦斯抽採過程中的流固耦合
7.8.1 物理背景
7.8.2 操作步驟
7.8.3 案例小結
第8章 電化學模組
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
