انقلاب گرافن: قسمت 2
در مطلب قبلی وبلاگ من در مورد برخی از خواص عجیب و غریب گرافن بحث کردم. این واقعیت که گرافن از یک لایه اتم تشکیل شده است به این معنی است که نسبت ابعاد هر ساختار مبتنی بر گرافن ممکن است بسیار بالا باشد. هندسه های با ابعاد بالا مجموعه ای از چالش های مدل سازی خود را ارائه می دهند.
مدل سازی حرارتی گرافن
COMSOL طیف وسیعی از ابزارها را برای کمک به مدلسازی هندسهها و ویژگیها با نسبتهای بسیار بالا ارائه میکند. مدلسازی حرارتی لحافهای گرافنی اخیراً در COMSOL انجام شد و در Nature Communications ظاهر شد: « لحافهای گرافنی برای مدیریت حرارتی ترانزیستورهای GaN با قدرت بالا ». نویسندگان مقاله از COMSOL Multiphysics استفاده می کنند تا نشان دهند که مدیریت حرارتی محلی یک ترانزیستور اثر میدان ناهمگونی AlGaN/GaN (HFET) را می توان به طور قابل ملاحظه ای از طریق معرفی کانال های گرما گریز اضافی – پخش کننده های حرارتی سطح بالایی – که از تعداد کمی ساخته شده اند، بهبود بخشید. گرافن لایه ای (FLG).
رابط انتقال حرارت در COMSOL Multiphysics به شما این امکان را میدهد تا با استفاده از ویژگی لایه رسانا بالا، اجزای با نسبت ابعاد بسیار بالا را مدلسازی کنید . این ویژگی معادله انتقال حرارت را فقط در صفحه مماسی سطح حل می کند، بنابراین نیاز به استفاده از مش بسیار ظریف در لایه های با نسبت تصویر بالا را از بین می برد. زمان محاسبات و استفاده از حافظه با استفاده از این روش به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
پنجره تنظیمات برای ویژگی Highly Conductive Layer.
مدل سازی الکتریکی گرافن
COMSOL از سال 2006 برای مطالعه خصوصیات الکتریکی گرافن استفاده شده است. در این مقاله محققان از COMSOL برای استنتاج رسانایی الکتریکی درون صفحه و عرضی یک ماده کامپوزیتی مبتنی بر گرافن استفاده کردند. ارائه مقادیر تانسور برای هدایت الکتریکی در COMSOL Multiphysics بسیار آسان است. شما فقط باید عناصر تانسور رسانایی را تهیه کنید، که می تواند تابع دما یا هر کمیت دیگر باشد.
در پنجره های تنظیمات برای ویژگی Conservation Current در رابط جریان های الکتریکی، تعیین رسانایی الکتریکی ناهمسانگرد آسان است.
مدلسازی ساختاری گرافن
COMSOL همچنین ممکن است برای مدلسازی کاربردهای ساختاری گرافن استفاده شود. در این مقاله محققان انحراف و کرنش ایجاد شده در غشای گرافن را که در معرض اختلاف فشار قرار گرفته است، محاسبه کردند. تغییرات در ساختار نوار را می توان به صورت الکتریکی تشخیص داد، که یک کاربرد بالقوه را به عنوان سنسور فشار فوق العاده حساس نشان می دهد. رابط پوسته موجود در ماژول مکانیک سازه، برای تحلیل ساختاری سازه های دیوار نازک در نظر گرفته شده است و بنابراین برای چنین کاربردهایی عالی است. فرمول مورد استفاده در رابط شل از نوع Mindlin-Reissner است، به این معنی که تغییر شکل های برشی عرضی در نظر گرفته شده است. این بدان معناست که نتایج بسیار دقیقی را می توان بدون نیاز به مش بندی یک ساختار بسیار نازک به دست آورد.
پنجره تنظیمات برای مدل مواد در رابط شل.
مدل های نمونه مرتبط
اکنون که مفاهیم مدلسازی حرارتی، الکتریکی و ساختاری را بررسی کردهایم، ممکن است تعجب کنید که آیا یک مثال بزرگ وجود دارد که همه مفاهیم را به طور همزمان نشان دهد. وجود دارد – در کتابخانه مدل قرار دارد و در زیر نیز نشان داده شده است.
مدل مدار گرمایشی که مفاهیم مدلسازی حرارتی، الکتریکی و ساختاری را نشان میدهد.
این مثال چندفیزیکی، تولید گرمای الکتریکی، انتقال حرارت، و تنشها و تغییر شکلهای مکانیکی یک دستگاه مدار گرمایش را شبیهسازی میکند. این مدل از رابط انتقال حرارت ماژول انتقال حرارت در ترکیب با رابطهای پوسته و رسانه رسانا DC از ماژول AC/DC و رابطهای جامد ، تنش-کرنش و پوسته از ماژول مکانیک سازه استفاده میکند .
سایر پست های این مجموعه
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید