COMSOL全称“COMSOLMultiphysics”是一款功能强大的通用多物理场仿真软件，用于仿真模拟工程、科学研究、数值计算等各个领域的设计、设备及过程。首先COMSOL的功能非常齐全，其功能涵盖了力学、流体、电磁、传热、化工、电化学、声学等各个领域。能够满足不同研究领域科研人员的需求。并且对于不同的物理问题，其软件界面操作和建模方式是完全相同的，大大降低了使用者的学习成本。
在当今的高档次科研论文中我们能够见到许多工作都使用到了仿真模拟来阐述科学问题。一直以来仿真模拟就是一项重要的科研技能，在许多物理和工程类学科（力学，光学，流体力学，电磁学，声学，化工）中发挥着不可替代的作用。许多科研工作的理论分析，结构设计和优化都依靠仿真模拟来完成。近年来随着交叉学科的发展，仿真模拟的需求也不限于上述的学科，在新兴的材料科学，能源科学，生命科学的研究工作中也越来越多的应用到仿真模拟这一工具。另一方面随着友好易用的商用仿真模拟软件COMSOL的出现，仿真模拟不再是一项需要编写复杂汇编语言的高门槛技术。通过COMSOL软件的使用，越来越多的科研工作者可以利用仿真模拟帮助自己的研究工作。
科研模拟·学术仿真专题培训会
（专题培训介绍及报名请点击上方红字或详见后文）
课程简介
流体及传质传热力学多物理场专题培训
微流体中液滴的生成
流体冲击下薄板的形变
更多专题培训内容详见下文或戳链接
流体及传质传热力学专题培训
2023年04月29-30日
北京·中科院物理所
报名请扫描二维码
您有以下困惑吗？
1.看到许多顶级期刊都有仿真模拟的部分，想给自己的工作也添加仿真模拟，却不知从何处入手？
2.一些文献中的公式理论太过复杂，看不懂。
3.想自学却不知哪里能获得靠谱的学习资料和案例？遇到问题也无人能够解答。
4.面对自己的科研问题不知如何分析，没有掌握分析问题的要领。
我们的课程来帮您！
1.适合零基础学员，讲解基础的理论知识，为后续建模打下良好的理论基础。
2.选择贴合当下科研热点的案例进行讲解，并可针对学员需求调整部分课程内容，达到学以致用。
3.授人以鱼不如授人以渔，掌握利用案例库资源进行后续深入学习的方法。
4.一对一答疑，针对您的科研问题提供针对性的分析与讲解。
1
课程概要
通过这次培训您将学到以下内容：
COMSOL多物理场仿真的基本建模方法；
微流控器件中的流场计算；
流体中的传质传热及化学反应模拟；
流体中的颗粒运动模拟，实现细胞的分离和筛选；
多相流，流体亲疏水浸润性行为，液滴行为模拟，Marangoni效应模拟；
固体力学及流体-结构力学耦合模拟。
2
课程内容图文详解
●
COMSOL多物理场仿真的基本建模方法
1.1
几何建模
方法与技巧
1.2
优化网格划分的
1.3
结果后处理与
复杂图表绘制
1.4
多物理场耦合的方法与技巧
1.5
通过使用函数、变量与自定义方程模拟复杂问题
微流控器件中的流场计算
2.1
薄片混合器中
的流场
3
流体中的传质传热及化学反应模拟
3.1
微流体通道中物质混合模拟
3.2
化学反应浓度
分布模拟
3.3
水的蒸发冷却
4
流体中的颗粒运动模拟，实现细胞的分离和筛选
4.1
通过介电泳分离
不同大小的细胞
5
多相流，流体亲疏水浸润性行为，液滴行为模拟
5.1
相场法模拟液滴撞击超疏水表面
5.2
亲水液面蒸发传热多物理场仿真
5.3
动网格法模拟液滴运动
5.4
T型管利用两种不互溶液体来产生各种大小微液滴
5.5
电浸润
5.6
马兰格尼效应
*马兰格尼（Marangoni）效应是液体表面张力梯度引起的流体运动，上图为液滴蒸发过程中的马兰格尼效应。
6
固体力学及流体-结构力学耦合模拟
6.1
流体冲击下
薄板形变
高档期刊仿真模拟实战
Naturecommunications2013,4,1826.
使用顺序微结构的流场控制
从各个方面来看，控制流体流动形状都很重要：从工业加工到控制生物分子相互作用。之前控制流体的方法主要集中在产生混沌流以增强混合。在这里，作者应用顺序微结构的方法开发了一种使用流体变换序列，而不是增强混沌。
图仿真模拟计算有微结构的通道中的流场
Naturecommunications2020,11,2190.
虚拟流体通道中的高通量细胞和球体力学
图微流控芯片内部的虚拟流体通道和数值模拟
Naturecommunications11,4405(2020).
可编程皮肤微流体阀系统，用于可穿戴生物流体管理和生物标志物分析
图流量不失真的生物标志物的COMSOL仿真分析
Sci.Adv.2019;5:eaaw7757
通过印刷工艺提高共轭高分子电荷传输性能
图有机高分子溶液在印刷涂布过程中的流动机理COMSOL模拟
Nature574,228–232(2019).
微流体中的自聚集流用于脉冲状输送试剂
通过对扩散、对流和毛细作用的综合考虑，设计了一种独特的微流体结构，来实现试剂溶解但不相互混合的功能。
图微通道中自结合的描述和仿真模拟。
学员作品
电池电化学多物理场仿真专题培训
支晶生长的模拟
电池电化学领域仿真专题培训
2023年05月01-02日
化学反应模拟的一般方法；
电池及电化学反应中电流密度分布和物质浓度分布的模拟；
电极上金属的沉积过程和支晶生长的模拟；
电极反应动力学的电化学阻抗谱；
扩散双电层的模拟。
几何建模的
多物理场耦合的
通过函数、变量
与自定义方程
模拟复杂问题
化学反应模拟的一般方法
电解反应中的
物质浓度分布
2.2
电解反应中的电解质电势
等值面
2.3
表面吸附
反应模拟
电池及电化学反应中
电流密度分布和物质浓度分布的模拟
特定电极结构中的电流密度分布
凸起结构引起电流密度增大
电极上金属的沉积过程和支晶生长的模拟
支晶的生长变形过程模拟
4.2
扩散限制引起的支晶生长
电极反应动力学的电化学阻抗谱
化学电池
基本结构
电极极化
和过电位
电化学阻抗谱
扩散双电层的模拟
带电表面在溶液中引起的双电层
高档期刊仿真模拟应用实例
NatureEnergy2018,3(12),1076
仿真模拟研究多孔电极对电解液中电流密度和电极上锂沉积机理经行研究
Stablemetalbatteryanodesenabledbypolyethyleniminespongehostsbywayofelectrokineticeffects.
Matter2020,3,1–16.
仿真研究锂的沉积生长
Ion-Transport-RectifyingLayerEnablesLiMetalBatterieswithHighEnergyDensity.
Scienceadvances2018,4(11),eaat3446.
通过模拟说明增加固态空间电荷层对锂离子分布的影响
Anionredistributorfordendrite-freelithiummetalanodes.
AdvancedMaterials2017,29(40),1703729.
通过模拟计算展示多孔电极中的电极电流密度分布
StableLimetalanodesviaregulatinglithiumplating/strippinginverticallyalignedmicrochannels.
JournaloftheAmericanChemicalSociety2017,139(13),4815-4820.
锂离子在不同形状电极上的乘积速率比较
Lithiummetalanodeswithanadaptive“solid-liquid”interfacialprotectivelayer.
化学化工多物理场仿真专题培训
化学化工领域仿真专题培训
2023年05月13-14日
化工化学领域仿真模拟的基础理论；
COMSOL多场耦合仿真的建模求解思路；
几何模型建立、网格划分、参数与变量设置等基本建模操作；
等温化学反应模型：分子扩散、对流与（体相或壁面）化学反应耦合；
非等温化学反应模型：对流传热传质、分子扩散、导热与化学反应及热效应耦合；
自定义化学反应模型：自定义数学模型求解扩散-对流-电迁移-化学反应耦合；
仿真模拟结果后处理：动图、云图、线图等数据等的提取及输出；
求解器设置及其他仿真建模注意事项与技巧。
结果后处理与复杂图表绘制
等温化学反应
1、分子扩散-对流-壁面吸附-化学反应耦合非稳态模型
2、H型3D反应器内的分子扩散-对流-化学反应模型网格划分与求解
非等温化学反应
1、管式反应器中的扩散-对流-传热-反应耦合计算
化学反应过程中分子扩散-对流-电迁移耦合
与自定义数学模型
1、分子扩散、对流、电迁移作用下的浓度场变化
对流速度场（上）Vs电迁移速度场（下）
复杂化工化学反应模型精讲
1、反应组分物性设置、求解与颗粒床反应器内的3D等温模型
反应物浓度分布与中心对称后处理
填充颗粒表面的反应物浓度分布
2、丙烷重整反应器内的多组分传质-传热-多重反应耦合模型
多孔重整反应与加热流道内的速度场分布：
丙烷重整反应器总体温度分布
反应器中心截面的丙烷浓度与等温线分布
Nature2016,volume537,pages382–386
在电极表面的自由电子密度分布显示为云图分布。电极周围的静电场分布显示为一组箭头，其中每个箭头的大小和方向表示在箭头的空间位置上的场的大小和方向。每个面板中结构的尖端半径为5nm（左）、60nm（中间）和140nm（右）。比例条代表5nm，探针简短出现钾离子及电流富集现象。
Figure:Computedelectricfield,K+concentrationandcurrentdensitynearthetipofanelectrodeasafunctionoftipradius.
Nature2020,volume579,pages73–79
生长适当尺寸和高质量晶体的能力是单晶衍射的基石之一，在许多工业规模的化学过程中具有优势，并且对于获得需要高质量晶体数据的新药的机构批准非常重要。水平柱流中可自由旋转的长杆附近剪切速率的库埃特流线图（壁间距离=1毫米，平均值）=1671）。杆的轴指向页面，杆的横截面为正方形（每边20μm）和圆角（约=2μm）。通过剪切流自由旋转，杆保持恒定的角速度（顺时针方向，如圆灰色箭头所示）。黑色的曲线是流线。黑色的圆锥体表示速度的方向和大小。
Fig:Effectsofparticlesizeonlocalshearrates
AdvancedMaterials2021,33(8).
分散良好的Li-Sn合金构成了一个高速传输网络，使Li+通量均匀地分布在整个界面上并朝向Li金属电极。到目前为止，结合以上结果（XPS+SEM+COMSOL模拟），可以肯定界面上分散良好的Li-Sn合金有利于在界面上形成均匀的Li+焊剂，从而促进稳定的Li镀/剥。
NatureCommun.2018,9,790.
超电容器的膜上叶片混合碳纳米结构电荷及电解质浓度仿真模拟
SimulationsofCNT/GPmicro-conduitelectrodesin1MH2SO4atavoltageof1V
课程试听
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模拟案例
讲师简介
Dr.Li/Dr.Wang
中科幻彩仿真模拟事业部技术总监
中国科学院博士
美国加州大学洛杉矶分校博士后
全国物理奥林匹克竞赛金牌
美国数学建模大赛一等奖（FinalWinner）
以第一作者身份著述的多篇论文在众多顶级杂志发表：
《NatureCommunications》
《ScienceAdvances》
《AdvancedMaterials》
《JACS》
……
12年化学/材料/物理/工程/生物仿真模拟经验
课
程
福
利
凡报名培训的学员将免费获赠COMSOL高级建模指导资料，科研常用有限元模拟案例模型文件及各学科领域计算公式资料文件，课后学员交流群持续讨论学习/专业讲师答疑指导
学员群课后交流讲师随时解答
学员培训感受
课程特色
★特色一：COMSOL可以更好地服务于科研群体。我们课程将从科研实例出发，帮助学员掌握各种技巧和套路，轻松玩转有限元模拟软件。
★特色二：讲师总结十二年有限元模拟经验，带领学员快速入门，学会如何从实际问题中提炼出物理模型，建立物理建模思维，掌握仿真模拟的一般方法和通用思路。
★特色三：将化学、物理、生物、材料等领域中典型模型作为实战案例，同时根据学员专业背景进行素材整理，量身定制课程内容，将学以致用发挥到极致。
★特色五：相当于三日的课时集中安排在两日的早中晚进行授课，课程内容更加丰富，学习节奏更加紧凑。
★特色六：我们承诺：学员一次报名，终身免费复学。无需担忧学不会、学不精，只要你愿意学，幻彩保证奉陪到底。
往期现场
报名方式
流体及传质传热力学仿真专题
2023年04月29-30日北京·中科院物理所
电池电化学仿真专题
2023年05月01-02日北京·中科院物理所
化学化工仿真专题
2023年05月13-14日北京·中科院物理所
注册费用：
原价：3490元/人
团报价：3190元/人（3人及以上）
报名咨询：18410111600（张老师）
备注：如有专场培训需求，可安排讲师赴贵单位开展专场培训，专场培训价格更优
提供正规发票（包括会议注册表、邀请函等报销材料）、费用包含两日午餐，住宿及其他费用自理
表单报名如出现异常，请联系助教
缴费方式
1.银行转账汇款（由济南分公司代收）
收款单位：北京中科幻彩动漫科技有限公司济南分公司
银行账号：15126701040003321
开户行：中国农业银行股份有限公司济南茶城支行
备注：姓名+单位+场次
2.支付宝转账
企业支付宝账户：
zhongkehuancaijn@126.com
请核对户名：北京中科幻彩动漫科技有限公司济南分公司
3.现场刷卡/现金
常见问题
Q：什么专业方向都可以做有限元模拟吗？
Q：每场培训有多少学员呀？不会是那种人山人海的大课吧？
A：为保证教学质量，也为学员营造舒适的学习环境，我们每场培训都会将招生人数限制在30人以内，以保证良好的课堂秩序，同时安排助教协助学员进行软件安装、现场答疑、课堂辅助教学等。
Q：我是慢热型的学生，接受新知识慢，一次学不够怎么办？
A：老学员可以免费复听，一次报名终身免费复学，只要你学不够，我们就一直教下去～
Q：可以开具发票进行报销吗？
A：当然可以！我们将为学员开具正规发票，并可以根据学员报销需求提供培训邀请函、项目明细清单、会议注册表等材料，并在培训当天将发票和报销材料发放给学员。
Q：培训提供食宿吗？
END
科学动画制作
想象一下
如果以后刷文献就像刷短视频一样
读者就能看完顶级学术大佬最新成果
想必看文献也将变成一件有趣的工作
因为科学成果的表达有更高效更直接的载体
——科学动画
以上动画制作来自
继封面之后
科学动画正逐渐成为学术圈大佬们的新宠
因为它的用途实在是太广泛
附加值可谓相当高
助力北京冬奥会
中科幻彩制作，央视新闻频道播出
冬奥期间在水立方等奥运场馆滚动播放
新闻媒体报道宣传
中国科学院院士、中科院物理研究所研究员高鸿钧团队在世界上首次实现了原子级精准控制的石墨烯折叠，其成果发表在了国际顶级杂志Science上。
中科幻彩制作，新闻联播播出
中国科学院国家空间科学中心对中国科学院空间科学战略性先导科技专项中部署的3颗卫星最新重大科学成果进行了集中发布。中科幻彩有幸为其成果设计制作了演示视频动画，该动画在央视新闻频道播出。
助力顶级学术成果的展示
复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室教授聂志鸿团队在纳米“人造分子”制备领域取得重大突破，发表于国际顶尖学术期刊Science杂志。中科幻彩有幸为其成果设计制作了原理视频动画和艺术呈现图。
中科幻彩制作，发表在Science杂志
Nature杂志在线发表了普林斯顿大学和北京大学团队在在量子拓扑物质研究领域的最新进展，中科幻彩有幸为其成果设计制作了原理视频动画和艺术呈现图。
中科幻彩制作，发表在Nature杂志
中国科学院动物研究所研究人员在Cell杂志发表论文，首次发现了年轻的ERV亚家族在细胞衰老过程中被再度唤醒，提出了古病毒复活介导衰老程序化及传染性的理论，并且创新性地发展出阻断ERV古病毒复活及扩散以实现延缓衰老的多维干预策略，中科幻彩有幸为其成果设计制作了科学原理演示视频动画，并在央视一套播出。
中科幻彩制作，发表在PNAS杂志
抽象科学原理的展示
中国科学院院士刘云圻利用化学气相沉积法合成氮掺杂石墨烯并对其电学性质进行了研究，发现氮掺杂可以有效地影响石墨烯的电学性质，极大地推动了石墨烯的研究与应用。
中科幻彩制作，北京卫视播出
中科幻彩制作
北京航空航天大学张广军院士团队研制了列车运行状况正线动态测试站三类系列测试设备，填补国内空白，主要性能指标达到或超过国外主流产品，满足了我国铁路运输的迫切需求。
阅尔基因(NuProbeGlobal)团队率先开发了一种独特且新颖的基于PCR的富集方法——阻断剂置换扩增(BDA)。BDA技术可在野生型DNA背景下选择性扩增低丰度序列变异(SNV和indels)。中科幻彩受阅尔基因公司委托为该项技术制作了科学原理演示动画，助力企业的核心技术展示和推广。
重大学术会议宣传
中科幻彩受主办方中国工程院的委托，为2020年创新与新兴产业发展国际会议（IEID）制作了网页开场动画。
中科幻彩为会议官网制作的首页展示动画
重要学术会议报告
国际公认的纳米科技领域领军人物王中林院士，在中科院格致论道讲坛发表了有关摩擦纳米发电机演讲，中科幻彩为其制作了科研成果的原理演示视频，为王中林院士这项拥有10亿美元估值的技术助力添彩。
王中林院士演讲现场播放动画由中科幻彩制作
动态封面设计
Wiley和四川大学联合创办的开放获取式期刊SusMat首发刊正式上线，作为Wiley旗下“Mat”系列高端期刊成员之一，SusMat首发刊封面率先使用了动态封面，即将引领科学可视化表达的新风潮。其中，SusMat期刊LOGO以及三期动态封面的设计制作均由中科幻彩完成。
SusMat三期动态封面均由中科幻彩制作
千言万语不敌动画十秒，文字描述在动画演示面前显得笨拙无比，越来越多的顶刊开始引入视频摘要（VideoAbstract）的表达形式，生动的科学视频让科研成果的表达不再晦涩难懂，也让更多学术圈外的普通人能够触及科学最前沿的内核，为科学成果的传播提供更加有力的途径。