最佳论文和海报:COMSOL大会2020北美乐动滚球app下载

2020年10月14日

上周,来自世界各地的模拟工程师和研究人员收看了COMSOL 2020北美会议,这是我们首次在线会议。乐动滚球app下载在活动过程中,与会者虚拟展示了他们的创新模拟工作,主题包括声学建模、生物工程研究和电磁学设计。在为期两天的虚拟会议的最后一小时,几位与会者获得了最佳论文奖和最佳海报奖。继续阅读,了解获奖作品的概述。

100+不同行业的虚拟演示

在2020年C乐动滚球app下载OMSOL北美会议上,115个组织和学术机构展示了他们使用COMSOL Multiphysics®软件的独特模拟工作。论文、海报和预先录制的演讲分为五个主要类别:

  1. 多物理、优化、粒子追踪和模拟方法
  2. 结构力学与声学
  3. 传热与流体流动
  4. 电磁学
  5. 化学和生物工程

在众多不同的用户报告中,三篇论文被会议计划委员会选为最佳论文奖,三幅海报被会议参与者投票选为最佳海报奖。

COMSOL 2020北美会议项目主席Dixita Patel说:“我们非常感谢为这些报告所做的工作,并允许我们与不同行业的其他工程师、研究人员和科学家分享。”乐动滚球app下载“能够表彰和奖励我们的用户对大会的贡献是一种荣誉。”

COMSOL 2020北美会议的3篇顶级论文乐动滚球app下载

解析著名的Navier-Stokes方程

第一个最佳论文奖颁给了田纳西大学的Jim Freels和AJ Baker,他们的“使用基于方程的建模研究一维可压缩Navier-Stokes”。本文将在COMSOL Multiphysics中使用基于方程的建模来探索在流体建模中起核心作用的复杂Navier-Stokes方程。

图为2020年COMSOL大会北美最佳论文得主之一接受奖项的截图。乐动滚球app下载
在COMSOL 2020北美会议期间,Jim Freels因“基于方程建模的一维可压缩Navier-Stokes研究”获得了COMSOL的Phil Kinnane乐动滚球app下载的最佳论文奖。在GoToWebinar®平台拍摄的截图。

未来,研究人员计划使用COMSOL Multiphysics中的Application Builder来开发他们在论文中讨论的模型的仿真应用程序。

利用仿真改进MEMS麦克风设计

得益于微电子机械系统(MEMS)技术,硅麦克风被广泛应用于从智能手机、平板电脑到汽车的各种应用中。与压电或压阻式麦克风相比,硅麦克风具有更高的灵敏度和更低的噪声底,这两者都被认为是麦克风技术的优势。

Knowles电子学的Shubham因“MEMS麦克风用高宽宽比氮化硅波纹膜”获得最佳论文奖。Shubham的研究讨论了如何利用有限元建模方法和分析分析来提高硅MEMS传声器的声灵敏度。为此,Shubham分析了带有氮化硅波纹膜(或膜片)的MEMS传声器,密切关注波纹宽度。

MEMS传声器波纹膜的COMSOL Multiphysics仿真结果。
波形膜模型的特写,标签视图。

波形膜的模拟(左)和波形膜的特写视图(右)。图片摘自COMSOL 2020北美会议论文“MEMS麦克风的高宽宽比氮化硅波纹膜”。乐动滚球app下载

铁心电感器的建模

最终的最佳论文奖颁给了Spellman-High Voltage的Alex Pokryvailo和Hiren Dave,他们的“计算和测量高频脉冲电流的绕组损耗”。在他们的论文中,Pokryvailo和Dave指出,有几个来源描述了计算高频变压器和电感线圈中的铜损耗。然而,现有的工作大多未能识别这些元件的缠绕长宽比和核心存在。

这两个人使用仿真来建模和分析一个具有开放铁心的电感器,具有较大的缠绕曲率和较高的缠绕纵横比。在他们的工作中,他们测量了各种各样的频率和电流波形。他们在频域和时域使用COMSOL Multiphysics进行了模拟。

并排的图像显示了带有铁磁核心的电感模型的几何形状和网格。
电感的几何形状和网格。来自COMSOL 2020北美会议论文“高频脉冲电流绕组损耗的计算和测量”的图像。乐动滚球app下载

最喜欢的COMSOL大会2020北美海报乐动滚球app下载

乐动滚球app下载COMSOL会议的与会者可以通过在线会议仪表板为他们最喜欢的海报投票。接下来的三个项目在活动结束时获得了最佳海报奖。

压电换能器的建模

在肿瘤中,热烧蚀通常用于发现原发性和转移性癌症通过管理加热。间质针基治疗超声(NBTU)在使用热消融时提供了一种微创的方法。NBTU使用压电传感器在目标肿瘤位置产生局部加热,这有助于杀死癌细胞。

来自伍斯特理工学院、通用电气全球研究公司和声学Medsystems公司的几位研究人员因“用于定向间质超声消融的压电换能器的三维热声学建模”获得了最佳海报奖。在他们的海报(如下所示)中,研究人员描述了他们如何使用COMSOL Multiphysics建立一个压电传感器的三维模拟,用于间质性NBTU脑肿瘤消融。

来自2020年COMSOL北美会议关乐动滚球app下载于定向间质超声消融研究的海报。
来自COMSOL 2020北美会议的“用于定向间质超声消融的压电换能器的3D热声建模”海报。乐动滚球app下载

利用仿真,他们进行了共振频率和本征模态分析,声压场频域研究和生物传热时域研究。在未来,他们计划创建一个旋转换能器的三维模拟,并研究其非静态材料特性。

研究一种静电拉链执行器

来自加利福尼亚大学(University of California)和École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)的研究人员获得了最佳海报奖,他们的工作题为“模拟三腔蠕动微泵中的静电拉链驱动”。与传统的静电执行器相比,静电拉链执行器具有一定的优势。例如,后者有一个特殊的结构,具有小的局部间隙,并在较低的施加电压下提供大的运动范围。基于对静电拉链执行器的认识,研究人员设计并仿真分析了一种静电拉链三腔蠕动式微泵。

详细介绍了研究人员如何使用COMSOL Multiphysics模拟蠕动泵设计的海报。
来自COMSOL 2020北美会议的“模拟静电拉链驱动三腔蠕动微泵”海报。乐动滚球app下载

总的来说,研究人员发现他们的数值模型与实验数据吻合得很好。此外,通过对微泵重要几何参数(基片侧壁角、PDMS膜片厚度等)的建模和分析,可以更好地理解微泵的设计,并对其进行改进。

研究患者特定的冠状动脉模型

最后的最佳海报奖颁给了石溪大学和心脏成像、德马蒂斯心脏研究和教育中心的研究人员,他们的海报题为“冠状动脉疾病生物力学的流体-结构相互作用研究”。

心血管疾病全球头号死因。在美国,冠状动脉疾病是最常见的心脏病。冠状动脉的计算模型可以用来研究冠状动脉的发展动脉粥样硬化,或斑块在动脉中的积聚,这会导致冠状动脉疾病。

在他们的海报中,研究人员强调了他们如何开发了两种模型:

  1. 19毫米病变冠状动脉的介观模型,有70%的狭窄
  2. 7.56毫米长的健康冠状动脉

展示研究人员如何研究冠状动脉中的流体-结构相互作用的海报。
来自2020年COMSOL北美会议的“冠状动脉疾病生物力学的流体-结构相互作用研究”海报。乐动滚球app下载

最终,研究人员发现模拟在分析时尤其有益动脉的壁切应力和壁张应变两者都在动脉粥样硬化的发展中发挥作用。

谢谢大家,祝贺大家!

“先进、创新和鼓舞人心,”项目主席帕特尔在被要求用三个词描述用户演示时说。“看到工业界和学术界正在进行的研究,看到每一个演示文稿都有自己的独特之处,这很有趣。”

下面的截图显示,COMSOL大会2020项目主席实乐动滚球app下载际上是通过大众投票来评选最佳海报的。
节目主席迪克西塔·帕特尔颁发最佳海报奖。在GoToWebinar®平台拍摄的截图。

我们要感谢所有参加COMSOL 2020北美会议并展示他们研究的人,并祝贺所有最佳论文和最佳海报获得者。乐动滚球app下载你们的声音和想法有助于塑造模拟技术的未来,我们迫不及待地想看看你们下一步的行动。

GoToWebinar是LogMeIn Inc.的注册商标。

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