界面已本地化;技能介绍与说明文档按所选语言由 AI 自动翻译,代码、命令、路径和专业术语保留原文,以原作者文档为准。
探索技能
效率与协作 · SKILL.md

comsol-physics

comsol-physics

【效率与协作】COMSOL 物理场建模常用概念与经验

独立 GitHub 快照 · 自动分类 · 以原作者文档为准

技能说明

GitHub

name: comsol-physics description: COMSOL 物理场建模常用概念与经验 version: "2.0" tags: [comsol, physics, 物理场, 传热, 电磁, 结构, 流体, 声学, 压电, 耦合] triggers: [传热, 热, 温度, 电磁, 电场, 磁场, 结构, 力学, 流体, 物理场, 边界条件, 声学, 压电, 化学, 耦合, 多物理场]

物理场类型与 COMSOL 对应

类型COMSOL Tag说明
heatHeatTransfer传热
electromagneticElectromagneticWaves电磁波/AC-DC
structuralSolidMechanics结构力学
fluidSinglePhaseFlow单相流
acousticsAcoustics声学
piezoelectricPiezoelectric压电
chemicalChemicalSpeciesTransport化学物质传输
multibodyMultibodyDynamics多体动力学

边界条件

每种物理场有不同的边界条件类型:

传热 (heat)

  • Temperature:指定温度,参数 T0
  • HeatFlux:热流密度,参数 q0
  • ConvectiveHeatFlux:对流换热,参数 h(换热系数)、Text(环境温度)
  • Radiation:辐射,参数 epsilon(发射率)

结构力学 (structural)

  • FixedConstraint:固定约束
  • BoundaryLoad:边界载荷,参数 Fn(法向力)
  • Pressure:压力,参数 p
  • Displacement:位移约束

流体 (fluid)

  • InletVelocity:入口速度,参数 U0
  • OutletPressure:出口压力,参数 p0
  • Wall:壁面(默认无滑移)

电磁 (electromagnetic)

  • PerfectElectricConductor:完美电导体
  • SurfaceImpedance:表面阻抗
  • Port:端口

域条件

  • HeatSource:热源,参数 Q0(体积热源功率密度)
  • BodyLoad:体载荷,参数 Fx/Fy/Fz
  • VolumeForce:体积力

初始条件

  • 初始温度:变量 T,值如 293.15
  • 初始位移:变量 u/v/w
  • 初始速度:变量 u/v/w

多物理场耦合

  • thermal_stress(热应力):传热 + 结构力学
  • fluid_structure(流固耦合):流体 + 结构力学
  • electromagnetic_heat(电磁热):电磁 + 传热

耦合需在 couplings 中定义,指定参与的物理场接口。

常用概念

  • 稳态 vs 瞬态:稳态只求空间分布;瞬态需时间范围与步长。
  • 边界条件:先几何再物理场;边界条件施加在几何边界上(边或面)。
  • 材料属性:传热用导热系数、密度、比热;结构用杨氏模量、泊松比;流体用密度、粘度。
  • 材料必须在物理场之前设置。

规划输出约定

  • 物理场计划 JSON 中 fields 为数组,每项含 type、parameters、boundary_conditions、domain_conditions、initial_conditions。
  • couplings 为数组,每项含 type 和 interfaces。
  • 用户只说"加物理场"且未指定类型时,默认使用 heat(传热)。
我的收藏