COMSOL Multiphysics能模拟材料烧结过程吗？

babyfeng

问题描述

粉体材料置于模具中，模具上表面通有脉冲电流，并施加一定压力，下方固定。烧结过程中，随着系统温度的升高，材料逐渐致密，粉末小颗粒长成块体。COMSOL Multiphysics能否模拟烧结过程中材料内的温度、应力、电场和磁场的分布？若在粉体上方放置一固体电极材料，求烧结过程中材料界面处的应力分布。另外，烧结时材料界面处会出现扩散现象，在模拟过程中如何实现?

解答
COMSOL可以模拟材料烧结过程，需要传热模块和AC/DC模块。如果模型简单，可以用基本模块中的传热模式求解温度分布，结构力学模式求解应力分布，AC/DC模块求解电场和磁场分布。脉冲电流可以通过施加脉冲电压的方式实现。

如果烧结时材料界面出现扩散现象，可以采用扩散应用模式进行求解。至于应力分布，可能涉及的因素较多，例如压电、热膨胀、化学反应引起的物质属性的变化等，可有针对性地选取应用模式。需要的参数：脉冲电压的表达式，材料的电参数，材料的磁性参数，传热系数，材料、电极和夹具的结构力学参数（模量、泊松比等），材料的扩散系数等。也可以模拟一定量的小颗粒来研究扩散行为和颗粒内的温度分布、应力分布和电磁场分布。

hustcvb

学习，谢谢