基于cosmol软件的光纤热力学分析

在本模块领域中我们需要用到的物理场分别为固体力学和固体传热以及多物理场耦合的分析，下面进行简单的介绍：

首先先建立光线结构模型，在这里我们选择应力偏振型熊猫光纤作为分析（最外层是PML，要求与接触材料的折射率一致，在这里就不做过多简述：

其次，要进行物理场的研究，在这里我们分别构建固体力学以及固体传热物理模型，具体固体力学配置如下所示，由于我们光纤的材料主要是二氧化硅成分，所以设置为线弹性材料，由于纤芯和包层是一体的所以在受热过程中将二者作为一个整体，限制纤芯因为热应力作用而膨胀（理想情况）

在固体传热部分我们通过将外部环境作为加热源，采用面外热通量的形式对结构进行加热，设定面外热通量温度为298.5K，将光纤结构的外层设定为热绝缘层。详细见下面图组：

最后我们将固体力学与固体传热之间用多物理场进行耦合，并且在研究的最后对结构进行网格的划分如下图所示：

最后通过运行程序得到如下表面温度的结果，这与光纤中不同区域的材料系数有关（例如所设定的热膨胀系数有关），可以看出光纤端面处不同部位的温度也会有所差异，因为耦合到了固体力学结构的应力分布区域也会呈现出不同的趋势。

欢迎关注公zhong号"320科技工作室"联系我们