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新秀!利用这个软件,已经有近500篇文章发表在了Nature系列期刊!

X-MOL资讯  · 公众号  ·  · 2021-10-16 19:23

正文


今天给大家介绍的科研神奇是仿真模拟软件 COMSOL Multiphysics 。在 Nature 期刊的网站上搜索 COMSOL ,在最近一年的各系列期刊中得到了 470 个结果,可见COMSOL这个软件在高档次期刊中以广泛被适用。那么, COMSOL是什么,能起到什么作用呢?


COMSOL“霸占”Nature一众期刊


COMSOL


COMSOL 全称“ COMSOL Multiphysics 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。


COMSOL满足不同研究领域科研人员的需求


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数据统计/排版设计/三维建模/仿真模拟

SPSS/GraphPad/3ds Max/Ps/Ai/COMSOL

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COMSOL不仅可以对单一的物理场进行模拟计算,还可以非常方便和高效的进行多物理场耦合,这是COMSOL相较于其他仿真模拟软件的最大的优势。科研工作中遇到的问题经常不是单一的物理问题,而是多个物理过程共同作用的结果。这就是多物理场耦合。通过COMSOL我们可以把任意的多个物理场耦合起来。这是其他的模拟软件很难做到的。


COMSOL高效实现多物理场耦合


最后,COMSOL的一大特色是支持用户添加自定义方程和函数,和对默认的方程进行修改。这些功能在其他的一些模拟软件中是需要编程来实现的,但在COMSOL中是完全不需要的。当你在研究工作中遇到全新的问题,其方程不同于经典的方程形成,你仍然可以通过COMSOL来计算。使用COMSOL可以非常方便的计算各种自定义的方程和函数,并将结果以图表的形式输出。COMSOL 的灵活易用性也是广大科研人员选择它的重要原因。

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深厚理论基础的高门槛技术。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。


COMSOL 全称 COMSOL Multiphysics 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深厚理论基础的高门槛技术 。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。

为了让更多科研人员能够迅速且科学地掌握这一前沿高效的数据分析软件, 北京中科幻彩动漫科技有限公司 举办主题为 科研模拟•学术仿真 的文章档次提升专题培训!!!


科研模拟·学术仿真专题培训会


电池电化学专题

2021年11月06-07日 北京·中科院物理所


流体及传质传热力学专题

2021年11月20-21日 北京·中科院物理所



(专题培训介绍及报名 点击上方红字 或详见后文

课程简介


电池电化学多物理场仿真专题培训

支晶生长的模拟


⬇更多专题培训内容详见下文或戳链接⬇


电池电化学领域仿真专题培训

参加过科研模拟·学术仿真专题培训的学员

只需 1999元 即可 参加专题培训


2021年 11月06-07日

北京·中科院物理所


(更多场次请扫描二维码,表单中场次实时更新)


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


作为 新能源领域 的重要发展方向,电池一直是科学研究的热点。我们能看到目前发表在高档次期刊上的电池和电化学文章许多都在文章中加入了仿真模拟部分,充分发挥仿真模拟的优势能够极大的帮助我们的研究工作。本课程专门针对科研学术领域,为学员提供仿真模拟软件 COMSOL Multiphysics 软件使用的全面详细讲解。有无基础的学员均可参加培训,课程从入门级内容开始,循序渐进地讲解数值仿真中的模型分析方法,以及建模操作流程,让学员全面掌握整个建模流程,并且专门选取电池和电化学相关领域的热点问题进行讲解,切实解决相关科研领域的仿真问题。


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;

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


2

课程内容图文详解

1

COMSOL多物理场仿真的基本建模方法

1.1


几何建模的

方法 与技巧


1.2

优化网格划分的

方法与技巧


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

通过函数、变量

与自定义方程

模拟复杂问题


2

化学反应模拟的一般方法

2.1

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


3

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

3.1

特定电极结构中的 电流密度分布


3.2

凸起结构引起 电流密度增大


4

电极上金属的沉积过程和支晶生长的模拟

4.1

支晶的生长变形 过程模拟


4.2

扩散限制引起的 支晶生长


5

电极反应动力学的电化学阻抗谱

5.1

化学电池

基本结构


5.2

电极极化

和过电位


5.3

电化学阻抗谱


6

扩散双电层的模拟

6.1

带电表面在溶液中引起的双电层


3

高档期刊仿真模拟应用实例

Nature Energy 2018, 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

Stable metal battery anodes enabled by polyethylenimine sponge hosts by way of electrokinetic effects.

Matter 2020, 3, 1–16.

仿真研究锂的沉积生长

Ion-Transport-Rectifying Layer Enables LiMetal Batteries with High Energy Density.

Science advances 2018, 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

An ion redistributor for dendrite-free lithium metal anodes.

Advanced Materials 2017, 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

Stable Li metal anodes via regulating lithium plating/stripping in vertically aligned microchannels.

Journal of the American Chemical Society 2017, 139(13), 4815-4820.

锂离子在不同形状电极上的乘积速率比较

Lithium metal anodes with an adaptive “solid-liquid” interfacial protective layer.

4

学员作品



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

参加过科研模拟·学术仿真专题培训的学员

只需 1999元 即可 参加专题培训


2021年 11月20-21日

北京·中科院物理所


(报名请扫描二维码,表单中场次实时更新)



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

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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


流体仿真 是一项应用广泛的科研技能 。我们能看到目前发表在高档次期刊上的许多文章都在文章中加入了仿真模拟部分,充分发挥仿真模拟的优势能够极大的帮助我们的研究工作。 本课程专门针对科研学术领域,专门讲解流体,以及和流体仿真相关的传质、传热、结构力学多物理场仿真,并且专门选取微流体相关领域的热点问题进行讲解,切实解决相关科研领域的仿真问题。课程从入门级内容开始,有无基础的学员均可参加培训。我们为学员提供仿真模拟软件 COMSOL Multiphysics 软件使用的全面详细讲解,循序渐进地讲解数值仿真中的模型分析方法,以及建模操作流程,让学员全面掌握整个建模流程。


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


1

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

方法与技巧


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


2

微流控器件中的流场计算

2.1


薄片混合器

的流场


3

流体中的传质传热及化学反应模拟

3.1







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