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  COMSOL elog, Page 3 of 3  Not logged in ELOG logo
    Reply  Tue Jul 23 20:53:37 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, Comparison between Liu and Thorne Results and COMSOL results for TE noise Jul_23_bettermesh2.eps


    
        
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           In this post I report of the results of TE noise simulated by COMSOL for the TE noise of Infinite test masses.
    Reply  Tue Jul 23 20:53:45 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, Comparison between Liu and Thorne Results and COMSOL results for TE noise Jul_23_bettermesh2.eps


    
        
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           In this post I report of the results of TE noise simulated by COMSOL for the TE noise of Infinite test masses.
Entry  Wed Jul 24 21:08:24 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, TR results for different dimensions Jul24.pdfJul24_acalc.pdf
In this post I simulate the procedure of calculating the TR noise for finite cavities as proposed by Heinert and check for a
match.
The technique of performing all necessary calculations in COMSOL and exporting the results was applied to the TR codes.
    Reply  Thu Jul 25 11:36:17 2013, rana, Optics, General, TR results for different dimensions 
 
 PDF please instead of EPS or BMP or JFIF or TARGA or GIF
or ascii art.
    Reply  Thu Jul 25 13:21:46 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, TR results for different dimensions Jul_25.pdf


    
        
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           In this post I simulate the procedure of calculating the TR noise for finite cavities as proposed by Heinert and check for a
    Reply  Thu Jul 25 15:54:58 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, TR results for different dimensions Jul_25_1.pdfJul_25_2.pdfrelative_plot.pdf


    
        
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Entry  Mon Jul 29 22:42:57 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, Avoiding transient solutions in the Computation of TE/TR noise Jul29_2.pdf
An error was being encountered in the computation of the TR noise lately. It was observed that while running the simulations in the case of the materials
which have a lower value of the thermal diffusivity (silicon / sapphire at room temperature), the simulated result were slightly off from the analytic
result. On the other hand, if the simulation was run with a material of higher diffusivity(same materials at lower temperature), the match would be better.
Entry  Wed Jul 31 15:39:11 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, First try with paramter optimization for TE and TR noise profiles Jul31_param_opt.pdf
After the simulations have been found to match to a fair extent with the analytic results by Heinert and Liu and Thorne, the attempt is check out the
parameters for which the TE and TR noise are
close to each other. This was done with the analytic results. The frequency range 10 - 1000 Hz was looked into. In between this range, the quantity
Entry  Thu Aug 8 17:17:19 2013, Deep Chatterjee, Optics, General, Something like cancellation suspected_cance_AUg8l.pdf
For the material parameters of Sapphire at 300K, the TE and TR Noise profiles, though not very close, lie close to within an order of magnitude. Sapphire
has a positive coefficient of linear expansion. We just inverted the sign of this quantity
and the ran the codes that puts heat and pressure simultaneously to the test mass. The total noise looks to be lower than the TR noise which is
Entry  Tue Jun 24 14:35:42 2014, Sam Moore, Optics, General, Trying to Verify the Heinert Model 06_23_14.pdf
 
    Reply  Tue Jun 24 17:05:24 2014, Sam Moore, Optics, General, Trying to Verify the Heinert Model temperature.pngnoiseAmplitude_agreement.png
 It does appear that the simplified model is only relevant for the simulations.  To quote Heinert: "An efficient computation is only possible
for the simple model, as the advanced model would require an element of size more than 106 ."  I have run Koji's code that replicates
Heinert's figure 3.  I have attached the resulting temperature distribution and noise amplitude curve.  In the noise amplitude curve, the red
Entry  Sat Jun 28 21:59:11 2014, Sam Moore, Optics, General, Difficulty with the COMSOL stationary module; Test Cases 6_27_14.pdf
 Here, I describe some test cases to see if COMSOL's solutions are agreeing with some simple analytical solutions.  Right now, I have two plots
showing COMSOL's solution and my analytical solution on separate plots.  I will be plotting there difference to see if they really match up.
 
    Reply  Sun Jun 29 15:37:18 2014, Sam Moore, Optics, General, Difficulty with the COMSOL stationary module; Test Cases 6_29_14.pdf


    
        
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            Here, I describe some test cases to see if COMSOL's solutions are agreeing with some simple analytical solutions.  Right now,
    Reply  Sun Jun 29 20:25:44 2014, Koji, Optics, General, Difficulty with the COMSOL stationary module; Test Cases 
What about this example? The result is easier to understand intuitively.
Consider a bar with the length of L.
Let's say there is no body heat applied, but the temperature of the bar at x=L is kept at T=0
Entry  Thu Jul 10 16:51:14 2014, Sam Moore, Optics, General, Duan and Heinert Comparison 7_10_14.pdf
(See Plots in attached document)
 
My plan has been to replicate Duan's numerical thermoconductive (TE + TR) phase noise plot presented in his paper (section V).  I am trying
Entry  Mon Jul 14 19:09:14 2014, Sam Moore, Optics, General, Using Heinert's Solution for Duan's Parameters oneD_duanParams_residual-eps-converted-to.pdfthreeD_duanParams_residual-eps-converted-to.pdf
 I have plotted Heinert's analytical solution for TR noise using Duan's parameters.  Since TO and TE noise can be found by simply rescaling
TR noise, these have been included in the plot as well.  The solid curve represents the analytical solution, while the tick marks represent COMSOL's
solution.  I have used COMSOL for both a 1D axisymmetric and a 3D model.  Since Duan's cylinder has a radius of 125 microns, but a length of
    Reply  Mon Jul 14 19:14:31 2014, Sam Moore, Optics, General, Duan and Heinert Comparison duan_heinert_comparisonInfinite-eps-converted-to.pdf


    
        
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           (See Plots in attached document)
Entry  Thu Jul 31 20:55:38 2014, Sam Moore, Optics, General, Finding the Right Meshing for the TIR cavity 7_30_14.pdf
 In this document, I try to identify I good mesh by comparing the numerical solution from that mesh with my analytical model.  Since there
are problems with carrying out the analytical calculation, it is still not entirely clear which mesh should be used.
 
    Reply  Sat Aug 2 00:22:34 2014, Sam Moore, Optics, General, Finding the Right Meshing for the TIR cavity 8_1_14.pdf


    
        
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            In this document, I try to identify I good mesh by comparing the numerical solution from that mesh with my analytical model.  Since
Entry  Fri Jul 29 14:33:41 2016, Joy Westland, Mechanics, General, A Tutorial in Importing SolidWorks Files and Applying a Gaussian Force in ANSYS for a LIGO Test Mass Bottom_Test_Mass_With_Ears.PNGApplying_Parameters.PNGApplying_Gaussian_Force.PNG
Here is a tutorial in importing SolidWorks into ANSYS and the steps needed to apply a Gaussian Force to the LIGO test mass that’s imported.

Using SolidWorks:


Download the SolidWorks Zip Folders from the DCC

https://dcc.ligo.org/login/index.shtml?entityID=https%3A%2F%2Fdcc.ligo.org%2Fshibboleth-sp&return=https%3A%2F%2Fdcc.ligo.org%2FShibboleth.sso%2FLogin%3FSAMLDS%3D1%26target%3Dss%253Amem%253A15b6c314d87e3fa8b3768d89cb6b9836fe39c754
Entry  Mon Jul 31 22:18:57 2017, rana, General, General, using more than 12 cores in matlab Screen_Shot_2017-07-31_at_10.11.35_PM.png
Since 2014, the limit of 12 workers using the matlab parallel computing toolbox has been lifted. Today, I was
able to get this to work. There's a trick.

Usually, when you start up matlab and run a parallel thing like 'parfor', it just uses a default
Entry  Sat Mar 17 15:27:48 2018, rana, General, General, file size >> small 
When saving your COMSOL files do these two things to make the files much smaller (good for saving in version control and sharing):


File -> Compact History
Preferences -> Files -> Optimize for File Size (not speed)
    Reply  Mon Aug 20 15:44:56 2018, rana, General, General, file size >> small 
Also,


click 'Clear Mesh' under the mesh menu
'Clear Solutions' under the Study menu


In this way
the file sizes will be ~100 kB instead of 10's of MB.
Entry  Tue May 12 14:16:28 2020, Koji, General, General, FEA tutorial resources 
cf. Forwarded email from Stephen

1) Tuesday Demo - Basics of FEA Meshing G2000696
2) CIT SYS User Guides, How to Use the FEA User Group T2000295
Entry  Thu Nov 2 17:23:56 2017, Aaron, Mechanics, PonderSqueeze, Modelling suspension noise 
aLIGO Suspensions Toy Model

On Wednesday I started making my own model of the aLIGO suspensions, with the top of the silica fibers attached
to ears that are fixed rather attached to an additional suspension stage (so this will be a one stage suspension).

I grabbed the aLIGO ear design from the DCC: 
    Reply  Fri Nov 3 15:03:10 2017, Aaron, Mechanics, PonderSqueeze, Modelling suspension noise 
Model Geometry

Test Mass

I found the dimension of the test mass flat in the drawings of the
mock test mass design here: LIGO-D080687.
    Reply  Wed Nov 15 14:05:12 2017, Aaron, Mechanics, PonderSqueeze, Modelling suspension noise 
Model Geometry

I pared down the number of parameters in the model to only the necessary ones. These are the ones that
remain:

 

TM_radius: Radius of the test mass

TM_width: Width of the test mass

TM_flats: length
of TM flats

ear_length: length of the ear

horn_spacing: length of the ear

horn_gap: gap between
Entry  Mon Dec 4 16:27:13 2017, aaron, Mechanics, PonderSqueeze,  
Meshing Surface Layers

Defining New Selections

I don't know why I wasn't seeing this problem with previous models (perhaps
because I wasn't importing any CAD or STEP files), but my latest attempts at meshing and selecting specific domains of my model were being thwarted
by inconsistent domain definitions. I was previously always manually selecting domains, which is confusing because all domains just get assigned a number
    Reply  Mon Dec 4 17:42:53 2017, gautam, Mechanics, PonderSqueeze, FEA on optimus 
We could run the simulations on the 32 core machine in the 40m lab (optimus)? I think Mariia was running some of her studies on optimus, and even though
we had some problems with the licensing initially, I think she resolved these and has detailed the procedure in her elogs...




Quote:


    Reply  Mon Dec 4 19:49:32 2017, gautam, Mechanics, PonderSqueeze, FEA on optimus 
It's a good idea, I'll check out her elogs and get it started tonight.

I found that I had the relative tolerance set too low (0.001, while the iterations were not converging further than 0.02 or so); I changed
it to 0.1, which let me run over a few modes relatively quickly once I reduced the number of sections on the main part of the fiber to 10. This is not
    Reply  Tue Dec 5 10:50:54 2017, aaron, Mechanics, PonderSqueeze, FEA on optimus 
I had some trouble running this on optimus.

Optimus has COMSOL 5.1 installed, but I made these files in 5.3. I downloaded the comsol 5.3 dvd.iso file last night, but on install I'm
now getting the error "No locks available." I wasn't sure if this is a file permissions issue (sometimes the file has been 'locked'
    Reply  Tue Dec 5 19:50:47 2017, aaron, Mechanics, PonderSqueeze, FEA on optimus 
Gautam advised me against trying to install version 5.3, lest it break version 5.1--I had already gone through the install, but looking at the install
manual it says it shouldn't affect previous installs except that the default behavior when double clicking .mph files will always choose the latest
version of COMSOL. Since we mostly run on the command line we should be fine. That said I haven't tested files with COMSOL 5.1.
    Reply  Tue Dec 12 11:50:12 2017, aaron, Mechanics, PonderSqueeze, FEA on optimus SERaLIGO.jpg
Simulation results

First run

Gautam ran the COMSOL model on sandbox1 since we were trying
to run it before I had a home directory there to run from my login. Since that first run, Larry set me up on sandbox1 so I was able to run a few more times
with some tweaked model parameters.

 

Here are the results from the first run, which uses the nominal aLIGO test mass
Entry  Thu Jan 18 21:13:59 2018, aaron, Optics, PonderSqueeze, modifications to Gautam's 40m finesse model 
I made a copy of Gautam's 40m model to add the unstable filter cavity for the ponderomotive squeezing project. I wanted to make a more explanatory
record of the changes I've made because I think some of them might be necessary for other scripts using gautam's original model, but I have
not implemented them in that file (also just for my own paper trail).
Entry  Mon Jan 22 21:13:25 2018, aaron, Mechanics, PonderSqueeze, tips from Shoaib 
I talked with Shoaib about some changes I could make to the FEA model to improve convergence and reduce memory usage. Summary:


use a hex mesh rather than tetrahedral
Use more structured meshes. In particular, I can make an angled swept the mesh
in the tapered portions rather than using a free mesh in these regions, defining the mesh only on one boundary
Use a nonconformal mesh, so adjacent
    Reply  Mon Jan 29 23:02:13 2018, aaron, Mechanics, PonderSqueeze, tips from Shoaib 
I started implemented some of these changes:


Started the mesh with a boundary free quad mesh on the interface between the upper tapers and the main part of the fiber. I used the
following size setting

Maximum element size is fiber_taper_length, which I felt was a good characteristic maximum because it wouldn't
Entry  Sun May 7 18:22:35 2017, rana, General, Voyager, Voyager ITM: Radiative cooling with cold shield and cold CP ITM-ColdShield-CP.png
I took Aidan's COMSOL model for the ITM from
a couple years ago and updated it with some more details:


Through radiative cooling only, the ITM is cooled to 103 K. Taking it to 123 K will be accomplished by adding a ring heater to the ITM.
Assume
    Reply  Sun Aug 26 19:21:27 2018, rana, General, Voyager, Voyager ITM: Radiative cooling with cold shield and cold CP ITM-Cooldown.pdfCoolDown.webm
this is a time dependent model of the previous steady-state one


Cold Shield and CP held at a constant 60 K
3 W heat input to the ITM from the main laser beam
radiative cooling
to the shield
ITM barrel emissivity = 0.9
ITM HR/AR emissivity = 0.5/0.5


So the cooldown time w/o a heat switch
ELOG V3.1.3-