By name: comsol-materials description: COMSOL 材料系统使用要点与经验 version: "1.0" tags: [comsol, material, 材料, 属性, 密度, 导热, 杨氏模量] triggers: [材料, material, 铜, 钢, 铝, 玻璃, 硅, 金, 银, 钛, 空气, 水, 密度, 导热系数, 杨氏模量, 泊松比, 比热, 电导率]
COMSOL 材料系统要点
材料创建流程
model.materials().create("mat1")— 创建材料节点model.materials("mat1").label("Copper")— 设置显示名- 设置属性或从内置库加载
model.materials("mat1").selection().all()— 分配到所有域，或用.set(new int[]{1,2})分配到指定域
内置材料库
COMSOL 提供丰富的内置材料，可直接引用：
- Copper — 铜
- Steel AISI 4340 — 合金钢
- Aluminum — 铝
- Glass (quartz) — 石英玻璃
- Silicon — 硅
- Gold — 金
- Silver — 银
- Titanium beta-21S — 钛合金
- Air — 空气
- Water — 水
使用内置材料时设置 builtin_name，无需手动定义属性。
常用材料属性名 (COMSOL API propertyGroup("Def"))
| 属性名 | 说明 | 常见单位 |
|---|---|---|
| density | 密度 | kg/m³ |
| thermalconductivity | 导热系数 | W/(m·K) |
| specificheat | 比热 | J/(kg·K) |
| youngsmodulus | 杨氏模量 | Pa |
| poissonsratio | 泊松比 | — |
| electricconductivity | 电导率 | S/m |
| relpermittivity | 相对介电常数 | — |
| relpermeability | 相对磁导率 | — |
| dynamicviscosity | 动力粘度 | Pa·s |
材料分配规则
- 单材料模型：用
selection().all()分配到所有域。 - 多材料模型：为每个材料指定
domain_ids，如selection().set(new int[]{1})将材料分配到域 1。 - 域 ID 从 1 开始，由几何构建顺序决定。
- 材料必须在物理场之前设置（部分物理场属性依赖材料参数）。
建模流程中的位置
正确顺序：几何 → 材料 → 物理场 → 网格 → 研究 → 求解
材料设置在几何之后、物理场之前，因为：
- 需要几何域存在才能分配材料
- 物理场边界条件可能依赖材料属性（如传热依赖导热系数）
常见场景
- 传热分析：需设置 density、thermalconductivity、specificheat
- 结构分析：需设置 density、youngsmodulus、poissonsratio
- 流体分析：需设置 density、dynamicviscosity
- 电磁分析：需设置 electricconductivity、relpermittivity、relpermeability