COMSOL_Multiphysics介绍.pdf

中仿科技公司 CnTech Co., Ltd COMSOL Multiphysics ——全球最专业的多物理场全耦合分析软件 全国统一客户服务热线：400 888 5100 网址: www.CnT 邮箱:info@ - 1 - 中仿科技公司 CnTech Co., Ltd 引言 物理问题的发现和解决一直和数学密切相关，物理学的发展深深依赖于数学方法的发展。 18 世纪中期，变分原理代替常微分方程用来 描述牛顿力学，接着在连续介质力学、传热 学和电磁场理论中，科学家也归结出相应的 偏微分方程，我们把它们统称为数学物理方 程（也包括有物理意义的积分方程、微分积 分方程和常微分方程）。此后，为了满足新领 域的需要，又有许多偏微分方程问世，数学 物理方程的内容进一步丰富起来。数学方法 的发展正在改变着我们认识世界的方式！ 一直以来，我们习惯把自然界的各 种现象划分为清晰的学科领域来研究， 力学、声学、电磁、流体……这种研究 方式很大程度上是由于当时研究物理现 象的手段十分有限，要借助有限的数学 方法对自然界的各种现象进行研究，“单 物理场”思路是必然的妥协。我们用 Navier-Stokes 方程解决大部分流体问题； 用对流扩散方程解决物质运移或能量传 递问题；用麦克斯韦方程组解决电磁场 问题。我们用“简化”，建立了单物理的认识体系。 全国统一客户服务热线：400 888 5100 网址: www.CnT 邮箱:info@ - 2 - 中仿科技公司 CnTech Co., Ltd 然而自然界本身，客观上是以极其复杂的状态存在的。对流传热是生活中常见的多物理 过程，能量传递受流体流动路径的影响。我们如何考虑流体的密度和粘度还依赖于温度而变 化？心脏怦怦跳动，血液被送往全身，我们如 何分析瓣膜在血液压力作用下的变形，以及这 种变形对血液流动的影响？更比如半导体物 理、磁流体、电流体、光化学反应、电化学反 应、等离子体，地球科学等等，自然界充满了 这种强耦合问题，各种物理过程相互影响，错 综复杂。在数学方法不够发达的时代，我们不 能综合考虑这些复杂过程；今天，人们越来越多的从多物理场的角度重新认识这个世界，以 更为深刻、更为贴近自然本质的方式。 如果列举物理学发展的大事记，从启蒙运动开始、历经牛顿、爱因斯坦的大发展、再到 量子论和最近的跨学科研究。这些里程碑式的成就，彰显着我们认识世界能力的提高。而跨 学科研究，正是人类改变科研思维方式的体现，我们已经在采用多物理的视角而不愿受