如何使用COMSOLMultiphysics®中的材料库COMSOL博客

编者注:为了反映COMSOLMultiphysics软件6.0版本的新功能,本博客已于2022年4月1日更新。

材料库包含的材料范围非常广泛,包括:

这些材料被广泛用于COMSOL软件的物理场接口,材料属性包括:

注意:特定材料的材料属性取决于材料的类型。

下图为COMSOLDesktop材料浏览器窗口,显示了材料库中铜合金UNSC10200的材料属性,在退火和60%冷拔时,可以获得不同剩余电阻比的材料属性数据:

材料库中的所有材料属性均都包含参考信息。在属性列表中选择一个属性,可以查看材料属性的参考信息。如上图所示,列下方的属性参考区域显示了参考信息。

除了附加的材料库之外,COMSOLMultiphysics及其一些附加模块中还提供了内置材料库,图下图所示:

本节,我们将介绍如何浏览材料库,将材料添加到模型中以及如何在仿真中使用材料属性。

COMSOL桌面环境中有两个窗口可以浏览材料并将材料添加到仿真模型中:

在材料浏览器窗口和添加材料窗口中,均可以使用窗口顶部的搜索框中按名称搜索任何材料。例如,查找所有金或金合金材料,我们可以将金作为搜索词。

对于材料库中的材料,我们还可以使用其DIN或UNS号搜索材料,这些材料可用于多种材料,例如工具钢和合金。

附加材料库中的材料属性通常取决于温度,其中大多数被描述为温度的分段多项式函数。其他库还包括一些与温度有关的材料属性,以及一些与其他量(例如绝对压力)有关的属性。但是,大多数材料属性都用单个值表示。对于非恒定的材料属性,常使用分段子节点来描述变化。

默认情况下,物理场接口中的大多数物理量值都是从材料中获取的。当使用来自材料接口时,材料的物理量值是从几何中处于激活状态的材料中获取的。

下图显示了固体传热接口中固体节点的设置窗口。它包含用于模拟固体材料传导传热所需的材料属性:

这些材料属性值都被设置为来自材料,以为固体节点选择中相同的几何部分定义的活动材料中取值。如果材料属性取决于温度,则直接从温度场获取,温度场是传热物理学中的因变量。

如果建立的COMSOLMultiphysics模型不包含以温度场作为因变量的传热接口,我们可以在模型输入下的温度节点输入数据。下图显示了电流接口中电流保护功能的设置窗口。我们可以选择在用户定义节点中输入温度值或表达式,或在通用模型输入节点中,从模型输入中获取温度值,也可以在全局定义下的默认模型输入节点或模型组件中的本地模型输入节点中输入自定义温度。

下图为默认模型输入节点的设置窗口,它包含物理场和材料要求的模型输入,以及用于模型输入的表达式。在这个示例中,将温度作为模型输入设置为一个常数值,用于表示室内温度(20°C)。

注:MatWeb是MatWeb,LLC的商标。

你好,请问如何在PDE弱解模块中使用用户自定义材料?

你好我现在使用在用comsol仿真的时候所用的材料属性是随温度变化的,但是它不是随温度变化的分段函数,就是随温度平滑变化的,那么我该怎么设置,是按照上述分段设置的方法将它设置成一段,我直接将默认的材料参数换成随全局变量T变化式子,仿真的时候总时报错,不知道咋回事,求解

有用comsol模拟桩的案例吗?

建议详细描述一下,以便大家理解和进行讨论。

你好,请问有做凝胶这种聚合物的案例么?力学分析或者磁学的

案例库中的材料参数为不同品种的PVDF材料,种类比较多建议您根据您实际使用的种类进行材料选择。如果选择的库内材料没有您所需的属性,那么建议根据实际使用的材料参数数据对其进行手动修改。

你好,在压电固体物理场中,如何将固体力学物理场中的压电材料的弹性矩阵,在用户定义时更改为非对称的矩阵形式?

您好,可以在“材料属性细明”中选择该材料属性,再选择“材料属性细明”栏中下方的“编辑”按钮,将材料属性矩阵切换为“全”,即编辑为非对称的形式。

在波动光学模块怎么模拟纳米材料特性

您好,在纳米尺度下,材料的折射率一般与宏观状态时不同,需要根据实验测试的结果定义材料的折射率实部和虚部,另外需要正确定义光源的偏振方向和强度。

请问,如何设置混合气体材料呢?比如空气中混合有50%的二氧化碳,这个混合背景材料该怎么设置呢?

您好,请问在频率为MHz的静电场中,金属的相对介电常数该如何设置?

你好,请问在使用流体物理场的时候,流体属性设置中的密度、黏度等性质设置为来自材料、来自nitf1(如果设置了非等温流动)/nirf1(如果设置了反应流)有什么区别呢?如果在这里设置的是来自材料,是否代表没有与其他物理场耦合成功呢

流体的密度由压力和温度决定,通过非等温流动接口可以明确是否考虑温度对密度的影响。建议您通过方程视图中的表达式对比密度计算的具体区别,例如查找nirf1.rho的计算表达式,可以知道该密度由化学接口得到。

请问下材料库有没有稀土材料?有没有卤磷酸钙材料?

您好,材料库中有大量内置材料可供添加。至于具体的稀土材料种类以及卤磷酸钙类材料是否内置,您可以尝试右键材料并选择“从库中添加材料”,之后在搜索栏中通过输入具体的材料名称或材料代码以及表达式进行检索。

您好,在锂离子电池电极材料库中,LixC6石墨电极在comsol5.4版本与comsol6.0中基本(Basic)材料属性不一样,请问对仿真有影响吗?请问应该用哪一个版本的材料数据。

您好,请问如何在压力声学中定义泡沫铝材料

你好,请问材料库有没有水泥材料?

您好,材料库中内置了大量材料可供选择。您可以右击“材料”并点击“从库中添加材料”,之后在搜索栏中输入具体的水泥材料或者其化学成分的名称来进行检索。

您好,为什么添加材料后,比如金材料,还要输入其柔度矩阵参数、弹性矩阵参数等,材料库里不是应该定义好的么?如果没有定义好的话,这些参数是多少呢?百度并没有搜索到

您好,请问niti合金的应力辅助双程形状记忆效应应该怎么设置参数呢?目前一直报错,参数无法求解。

您好,请问如何得到空气的密度、恒压热容、粘滞系数、热导率和电导率随内部温度、压强的变化关系曲线?

您好,请问怎么实现材料从固态到液态再到气态的同步相变过程?

您好,不透明物体表面对光线的作用可以设置“漫散射”类型的壁条件实现,此边界根据朗伯余弦定律在表面反射光线,并且可以指定散射的反射或吸收系数。然后在壁条件下添加“沉积射线功率”,可以计算黑色镜筒内壁吸收光线产生的热源。

请问comsol6.1版本的压磁模拟时材料的压磁耦合矩阵该怎么填?

如何在comsol6.1版本的压磁模块定义材料的压磁耦合矩阵?

添加材料后就可以在材料设置中看到压磁耦合矩阵{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},修改其中数据就可以添加矩阵了。您也可以直接在力学接口下“压磁材料”节点使用用户定义的方式输入材料属性

您好,我想在二氧化硅中掺杂碳并且想改变碳的含量,请问如何设置

你好,我想把材料设置为6061-T6铝合金,请问该怎么设置呢

您好,请问我是建筑专业的,现在我们用牧草和一起其他材料制作了一块草砖,能用这块材料进行室内物理环境的模拟吗?(1.这块材料的各个性能应该是没有的,这块材料是我们自己配比出来的,是不是需要我们去专业的机构测试出导热系数、热膨胀系数、恒压热容、电导率、密度、杨氏模量、泊松比、屈服应力和硬化曲线、动态黏度这些,才可以用?2.能否测试建筑室内的热环境呢)

您好,请问comsol中想要添加海绵材料应该加入什么?sponge好像对应的不太对哎,需要可以设置吸声系数的海绵材料,谢谢了。

请问一下稻谷在COMSOL里面属于哪种材料?

您好,请问如何给某一个域添加成无机胶的材料属性

您可以根据您进行的物理仿真过程添加相应的材料,例如使用固体力学分析时候,可以在模型树的“材料”节点右键-空材料,然后在几何实体选择中选定您需要的域,此时您可以直接在设置窗口的材料属性明细中填写计算所需的必要的材料属性,或者您可以尝试在材料库中检索属性相近的材料,添加到组件之后直接在相应的材料属性进行修改,还可以把修改后的材料保存为用户定义材料以便后续调用。

希望增加一些制冷剂的材料,比如R1334z,R245fa等

感谢您的建议,目前部分材料可以尝试自定义添加。

您好,请问库中有无铜锡合金材料?

有的,您可以右击“材料”并点击“从库中添加材料”,之后在搜索栏中输入“Bronze”进行查询。

从内置材料库添加材料后他的属性有缺失怎么解决,比如我添加水,然后他的杨氏模量和泊松比是缺失的,前面还有个stop,应该怎么解决呢

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