Обновление модуля MEMS

Для пользователей модуля MEMS программный пакет COMSOL Multiphysics® версии 5.3 предлагает расширенную функциональность узла Spring Foundation (Упругое основание), энергетические переменные для моделирования механического контакта, а также улучшенные функции для задания внешних материальных моделей. Ознакомьтесь со всеми новыми функциями и возможностями модуля MEMS ниже.

Энергетические переменные для моделирования механического контакта

При моделировании контакта доступны новые переменные, содержащие значения энергии. Теперь можно рассчитать энергию, рассеянную при трении, а также величину энергии упругости, сохраняемую в штрафных коэффициентах контакта. Это полезно для проверки закона сохранения энергии, а также апостериорных проверок выбранных штрафных коэффициентов.

График преобразования энергии для катящегося и скользящего цилиндра в программном пакете COMSOL Multiphysics. Закон преобразования энергии для цилиндра, катящегося и скользящего внутри канала под действием силы тяжести. Закон преобразования энергии для цилиндра, катящегося и скользящего внутри канала под действием силы тяжести.

Путь к файлу Библиотеки приложений с примером модели механического контакта, содержащим новые энергетические переменные

Structural_Mechanics_Module/Contact_and_Friction/transient_rolling_contact

Упругие слои, описываемые характеристиками материала

Характеристики упругого основания или тонкого упругого слоя теперь можно задавать с помощью таких свойств материала, как модуль Юнга и коэффициент Пуассона, одновременно с заданием толщины слоя. Это, к примеру, упрощает моделирование клеевых слоев из материалов с известными свойствами. При заданных свойствах материала и толщине будут рассчитаны деформации упругого слоя.

Граничное условие Spring (Пружина) для жесткой области и жесткого соединения

Во всех физических интерфейсах опции Rigid Connector (Жесткое соединение) и Rigid Domain (Жесткая область) дополнили граничным условием Spring Foundation (Упругое основание). У него следующие свойства:

  • Пружину можно присоединять в произвольном месте
  • Доступны пружины растяжения-сжатия и поворотные пружины
  • Пружине можно присваивать коэффициент затухания
  • Пружина может действовать в дополнение к вязкой диссипации как в случае растяжения-сжатия, так и в случае поворота.

Анализ механических контактов в частотной области

Можно исследовать частотную характеристику конструкции, в которой состояние контактов вычислено в предыдущем исследовании. Например можно выполнить анализ конструкций с болтами в частотной области, а также исследовать влияние состояний контактов на динамические свойства.

Гармоническое возмущение для заданных скорости и ускорения

В интерфейсах Shell (Обочка), Plate (Плита) и Beam (Балка) можно задать значения гармонического возмущения для узлов Prescribed Velocity (Заданная скорость) и Prescribed Acceleration (Заданное ускорение).

Улучшения функций использования внешних материальных моделей

Модели материалов, созданные с помощью пользовательских подпрограмм, стали мощнее и удобнее в работе:

  • Можно учесть вклад неупругих деформаций для нелинейных упругих и гиперупругих материалов
  • Были созданы два новых интерфейса к C-коду, которые принимают еще несколько величин в качестве входных параметров, включая градиенты деформации
  • Можно использовать серендиповы функции формы
  • Добавлена модель малых деформаций
  • Начать можно со специального вызова пользовательской функции для ее инициализации
  • Пользователь может выполнить вызов пользовательской функции для очистки (например, при закрытии файлов)
  • Можно назначать индивидуальные имена переменным состояния
  • Значение времени задается как входной аргумент