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Comsol书写时一张A4纸的形变

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纸是人类文明传承与信息记录的重要载体。
作者 | 电子F430    
编辑 | 小苏    
         
审核 | 赵佳乐          

书写时一张A4纸的形变是怎样的呢

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A4纸  

A4纸是我们学习生活中最常见的伙伴,无论是试卷、作业还是打印资料,几乎都离不开它。它的尺寸是国际通用的210毫米×297毫米,这个标准由国际标准化组织制定,确保了全球范围内的统一和便利。
A4纸最神奇的地方在于它的长宽比是√2:1。这意味着当你把一张A4纸对折成A5纸时,新纸张的长宽比依然保持不变。这种设计让复印和打印时的缩放变得非常方便,不会出现内容被裁剪或留下白边的尴尬。
除了标准尺寸,A4纸还有不同的厚度,常见的有70克和80克两种。克数越高,纸张越厚实,双面打印时墨水也不容易渗透。正是因为这些科学的设计,A4纸才能成为我们学习中不可或缺的好帮手。

图1. A4纸


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物理建模  

在软件内搭建一张A4纸三维模型,尺寸为210毫米×297毫米×0.1毫米。

图2. A4纸几何模型

添加A4纸材料参数,包括密度、杨氏模量和泊松比参数。

图3. A4纸材料参数

书写时,手臂施加在A4纸纸上的压力约5000Pa,纸张覆盖在桌面上,纸张底部设置固定约束,其余侧面边界设置自由边界。

图4. 边界条件

根据有限元法的求解原理,剖分越精细,求解越准确,数值计算前通过网格划分对模型计算区域进行离散化处理,采用非结构网格对模型进行划分,网格分布如图5所示。

图5. 网格分布

计算模型稳态求解器求解,通过计算得到书写时A4纸力学特性分布如下所示。

图6. 应力分布

图7. 应变分布图8. 位移分布

图9. 截线位移分布

来源:Comsol有限元模拟
Comsol通用电子材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-05-22
最近编辑:3月前
comsol有限元模拟
硕士 | 仿真工程师,... Comsol工程师,多物理场耦
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Comsol清明祭祖焚香时的烟气流动模拟

清明节,又称踏青节、行清节、三月节、祭祖节等,在每年4月4日至6日之间,是祭祀、祭祖和扫墓的节日。清明节源自上古时代的祖先信仰与春祭礼俗,兼具自然与人文两大内涵,既是自然节气点,也是传统节日 。清明节与春节、端午节、中秋节并称为中国四大传统节日。清明节能够满足人们怀念离世亲人的情感需要,同时密切了人际关系,有利于人文精神的建设和弘扬。文|热流Es编辑|小苏审核|赵佳乐 清明节 清明节据传始于古代帝王将相的“墓祭”之礼,大约始于周代,距今已有两千五百多年历史,受汉族文化影响,中国少数民族也都有过清明节的习俗,虽然各地习俗不尽相同,但扫墓祭祖、踏青郊游是清明节的基本主题,此外还有荡秋千、蹴鞠、放风筝、植树、拔河等众多户外游乐活动,以及吃子推燕、醴酪、青团等食俗 。扫墓祭祖是清明的重要内容之一。 清明扫墓,即为“墓祭”,谓之对祖先的“思时之敬”,祭扫祖先是对先人的缅怀方式,其习俗由来久远。清明节在历史发展中承载了丰富的文化内涵,全国各地因地域不同而又存在着习俗内容上或细节上的差异。清明礼俗文化充分体现了中华民族礼敬祖先、慎终追远的人文精神。图1. 清明节焚香祭祖活动 祭祖焚香时的烟气流动模拟 清明祭祖焚香时会产生热量和烟气,这涉及到热传递和流体流动,可以通过传热和CFD模块进行耦合分析。搭建了焚香二维简化模型,模型主要包括空气和焚香木材料,具体简化模型如图2所示。模型计算过程需设置材料的密度、比热容、导热系数和动力粘度,为了结果的准确性,以上参数均从相关论文资料以及现有实验数据中获得,如图3所示。 图2. 几何模型图3. 材料参数计算模型选择固体传热-层流模块进行计算。焚香烟头位置设置热源和烟气流入边界,顶部和侧面开放边界,其余边界设置热绝缘和无滑移壁条件,物理场耦合方式选择非等温流模拟。详细的物理场边界条件如图4所示。图4. 物理场边界条件根据有限元法的求解原理,剖分越精细,求解越准确,数值计算前通过网格划分对模型计算区域进行离散化处理,采用非结构网格对模型进行划分,网格分布如图5所示。图5. 网格分布计算模型采用瞬态求解器求解,计算时长2min,通过计算得到焚香过程中烟气温度和流动特性分布如下所示。 图6. 温度分布 图7. 速度分布 图8. 流线分布 图9. 压力分布来源:Comsol有限元模拟

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