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作者:心安伴我暖 发表于 2018-12-7 11:21:06
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粉体材料置于模具中,模具上表面通有脉冲电流,并施加一定压力,下方固定。烧结过程中,随着系统温度的升高,材料逐渐致密,粉末小颗粒长成块体。COMSOL Multiphysics能否模拟烧结过程中材料内的温度、应力、电场和磁场的分布?若在粉体上方放置一固体电极材料,求烧结过程中材料界面处的应力分布。另外,烧结时材料界面处会出现扩散现象,在模拟过程中如何实现?

解答
COMSOL可以模拟材料烧结过程,需要传热模块和AC/DC模块。如果模型简单,可以用基本模块中的传热模式求解温度分布,结构力学模式求解应力分布,AC/DC模块求解电场和磁场分布。脉冲电流可以通过施加脉冲电压的方式实现。

如果烧结时材料界面出现扩散现象,可以采用扩散应用模式进行求解。至于应力分布,可能涉及的因素较多,例如压电、热膨胀、化学反应引起的物质属性的变化等,可有针对性地选取应用模式。需要的参数:脉冲电压的表达式,材料的电参数,材料的磁性参数,传热系数,材料、电极和夹具的结构力学参数(模量、泊松比等),材料的扩散系数等。也可以模拟一定量的小颗粒来研究扩散行为和颗粒内的温度分布、应力分布和电磁场分布。
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