COMSOL Multiphysics 是一款大型的高級數值仿真軟件，由瑞典COMSOL 公司開發，廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，被當今世界科學家稱為“第一款真正的任意多物理場直接耦合分析軟件”，適用于模擬科學和工程領域的各種物理過程，COMSOL Multiphysics以高效的計算性能和杰出的多場直接耦合分析能力實現了任意多物理場的高度精確的數值仿真，在全球領先的數值仿真領域里得到廣泛的應用。

COMSOL Multiphysics的顯著特點

1.求解多場問題=求解方程組，用戶只需選擇或者自定義不同專業的偏微分方程進行任意組合便可輕松實現多物理場的直接耦合分析。

2.完全開放的架構，用戶可在圖形界面中輕松自由定義所需的專業偏微分方程。

3.任意獨立函數控制的求解參數，材料屬性、邊界條件、載荷均支持參數控制。

4.專業的計算模型庫，內置各種常用的物理模型，用戶可輕松選擇并進行必要的修改。

5.內嵌豐富的 CAD 建模工具，用戶可直接在軟件中進行二維和三維建模。

6.全面的第三方 CAD 導入功能，支持當前主流CAD 軟件格式文件的導入。

7.強大的網格剖分能力，支持多種網格剖分，支持移動網格功能。

8.大規模計算能力，具備Linux、Unix 和Windows 系統下64 位處理能力和并行計算功能。

9.豐富的后處理功能，可根據用戶的需要進行各種數據、曲線、圖片及動畫的輸出與分析。

10.專業的在線幫助文檔，用戶可通過軟件自帶的操作手冊輕松掌握軟件的操作與應用。

11.多國語言操作界面，易學易用，方便快捷的載荷條件，邊界條件、求解參數設置界面。

石墨烯的傳熱模擬

COMSOL 提供了多種工具來幫助模擬具有極高縱橫比的幾何及特征。最近，人們利用 COMSOL 對石墨烯“被子”進行了傳熱模擬，《Nature Communications》雜志的”用于高功率 GaN 晶體管熱管理的石墨烯被子“一文介紹了該研究。論文作者使用 COMSOL Multiphysics 證實，可通過引入由薄層石墨烯 （FLG） 制作的額外散熱通道，即頂面導熱片，來顯著提升 AlGaN/GaN 異質結場效應晶體管 （HEFT） 的局部熱管理。

COMSOL Multiphysics 的傳熱接口支持您使用薄層特征特征模擬極高縱橫比的組件。這一特征僅求解表面切面處的傳熱方程，因此免去了在高縱橫比層中使用極端細化網絡的需求。使用此方法能夠極大減少計算時間和內存使用。

薄層特征設定窗口

石墨烯的電氣模擬

從 2006 年開始，人們就已經使用 COMSOL 來研究石墨烯的電氣特征。在這篇論文中，研究人員使用 COMSOL 來推導石墨烯基復合材料的面內和橫向電導率。我們可以很輕松地在 COMSOL Multiphysics 中輸入電導率的張量物理量。您僅需提供電導率張量元，它可以是溫度或其他任何量的函數。

可以輕松在電流接口電流守恒特征的設定窗口中指定各向異性電導率

石墨烯的結構力學模擬

COMSOL 也可以模擬石墨烯的結構力學應用。在這篇論文中，研究人員計算了石墨烯膜在壓力差作用下產生的撓度和應變。可通過電氣檢測到帶結構中的變化，這說明它可用于制造超靈敏壓力傳感器。結構力學模塊的殼接口主要用于薄壁結構中的結構力學分析，因此非常適合此類應用。殼接口使用 Mindlin-Reissner 類公式，即考慮了橫向剪切形變。這意味著我們無須對極薄結構進行網格剖分，就可以獲得高精度的結果。

殼接口中材料模型的設定窗口