图书介绍

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COMSOL Multiphysics工程实践与理论仿真 多物理场数值分析技术
  • 王刚，安琳编著 著
  • 出版社： 北京：电子工业出版社
  • ISBN：9787121185816
  • 出版时间：2012
  • 标注页数：200页
  • 文件大小：22MB
  • 文件页数：213页
  • 主题词：计算机仿真－应用软件－数值分析

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图书目录

第1章 数理方程简述1

1.1数理方程3

1.1.1什么是数理方程3

1.1.2发展历程7

1.1.3基本形式8

1.1.4基本概念11

1.1.5经典偏微分方程14

1.2定解条件18

1.2.1初始条件18

1.2.2边界条件18

1.2.3其他定解条件20

1.3常用数值算法20

1.3.1有限差分法21

1.3.2有限元方法22

1.3.3有限体积法23

1.4用COMSOL Multiphysics求解PDE24

1.4.1系数型偏微分方程25

1.4.2广义型偏微分方程27

1.4.3弱解型偏微分方程28

1.5小结29

1.6练习题30

第2章 初探有限元31

2.1有限差分法31

2.2微分方程的弱形式36

2.3一维有限元39

2.4二维有限元46

2.5二维有限元实例49

2.5.1问题的进一步描述51

2.5.2关于网格的划分52

2.5.3有限元求解53

2.6单元类型55

2.6.1一维有限元基函数57

2.6.2二维三角形单元基函数60

2.6.3二维四边形单元基函数64

第3章 单物理场仿真67

3.1热传递现象：热传导68

3.1.1热传导方程69

3.1.2热传导边界条件69

3.1.3热传递问题的弱形式71

3.1.4 COMSOL Multiphysics示例72

3.2热传递现象：对流76

3.2.1方程的变化76

3.2.2边界条件76

3.2.3对流传热的弱形式77

3.2.4 COMSOL Multiphysics示例77

3.3热传递现象：热辐射81

3.4应用实例：搅拌摩擦焊接83

3.5小结86

3.6练习题86

第4章 弱耦合的多物理场问题89

4.1什么是多物理场问题89

4.2多物理场弱耦合问题92

4.2.1稀溶液假设下的对流扩散问题93

4.2.2强制对流传热过程96

4.2.3微弱热敏性的电热耦合问题99

4.2.4一般材料的热应力问题103

4.2.5微小形变下的流固耦合问题104

4.2.6压电材料的力电耦合108

4.3微电阻梁案例的间接耦合求解法110

4.3.1问题分析和解法介绍111

4.3.2 COMSOL Multiphysics求解实例112

4.4微电阻梁案例的全耦合求解法119

4.4.1问题分析和解法介绍119

4.4.2 COMSOL Multiphysics求解实例120

4.5小结121

4.6练习题122

第5章 强耦合的多物理场问题125

5.1多物理场强耦合问题概述126

5.1.1通过材料属性体现的多物理场强耦合问题127

5.1.2通过求解域的大变形体现的多物理场强耦合问题130

5.1.3通过边界条件体现的多物理场强耦合问题133

5.2材料非线性的处理135

5.2.1问题的描述135

5.2.2 COMSOL Multiphysics分析过程137

5.3几何非线性的处理140

5.3.1问题的描述140

5.3.2流固耦合问题141

5.3.3声固耦合问题143

5.3.4相析出造成求解域变化144

5.4边界非线性的处理146

5.5小结149

5.6练习题150

第6章 特征值分析153

6.1特征值问题的描述153

6.1.1代数方程求解153

6.1.2自由振动155

6.2振动特性的基本分析156

6.3特征值问题的计算156

6.4案例分析158

6.4.1乐器的特征声音159

6.4.2房间的共振频率161

6.4.3高阶振动162

6.4.4光子晶体的特征频率164

第7章COMSOL Multiphysics的高级功能167

7.1求解高阶偏微分方程167

7.2求解带积分的偏微分方程173

7.2.1积分微分方程173

7.2.2 PID控制器175

7.2.3时间积分变量177

7.3多尺度耦合仿真分析179

7.4高级约束181

7.4.1一个边界上多个约束182

7.4.2约束总量不变183

7.4.3反向工程约束185

7.5随机参数186

7.5.1随机变化的参数187

7.5.2随机变化的形状188

7.6二次开发190

7.6.1生成随机图形191

7.6.2在COMSOL中调用MATLAB脚本192

7.7自定义开发194

7.7.1 MATLAB开发194

7.7.2 Java开发195

7.7.3物理模型创建器195

7.7.4其他开发语言196

参考文献199

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