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高温作业专用服装设计的数学模型 预览
1
作者 姚沃成 傅宇辉 江俊贤 《电子测试》 2019年第3期63-65,共3页
高温作业专用服装大量使用在各个高温工作领域,其主要由耐高温层,保温层和空气层组成,在设计时需要考虑其耐热性,便携性和价格,因此本文主要研究材料厚度设计的最优问题。
关键词 Fourier定律 单目标规划 有限元差分法 层次分析法
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基于MATLAB的高温作业专用服装模型设计 预览
2
作者 郭丞 林关成 +1 位作者 马玥 钟丽娜 《信息与电脑》 2019年第7期113-114,共2页
为了确定高温作业专用防护服每层材质的最优厚度,提高防护效果,降低生产成本,基于高温环境下的温度监控数据,结合高温作业专用服装材质的密度、比热、厚度以及热传导率等参数,借助热传递模型建立热传导方程,分析初始条件和边界值,计算... 为了确定高温作业专用防护服每层材质的最优厚度,提高防护效果,降低生产成本,基于高温环境下的温度监控数据,结合高温作业专用服装材质的密度、比热、厚度以及热传导率等参数,借助热传递模型建立热传导方程,分析初始条件和边界值,计算温度传输至各层的临界值。基于此,利用MATLAB软件平台,模拟仿真温度分布关系,确定最佳防护安全温度范围,给出最优材料厚度,为高温作业专用防护服的设计和生产提供可行性建议。 展开更多
关键词 多层防护服 单目标规划 热传导率 有限元差分法 层次分析法
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ZL205A铝合金斜楔铸件凝固工艺研究
3
作者 孟超 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第17期94-98,共5页
在某型号运载机车斜楔件研制中选用ZL205A铝合金。根据铸件结构特征与ZL205A合金工艺性能分析,实验选用了重力浇注工艺。借助华铸CAE有限差分软件完成了充型流动场与凝固温度场的仿真与分析,优化了工艺设计参数,实现了斜楔铸件自下而上... 在某型号运载机车斜楔件研制中选用ZL205A铝合金。根据铸件结构特征与ZL205A合金工艺性能分析,实验选用了重力浇注工艺。借助华铸CAE有限差分软件完成了充型流动场与凝固温度场的仿真与分析,优化了工艺设计参数,实现了斜楔铸件自下而上与自外向内的顺序凝固,提高了凝固的冶金质量,研制出了满足技术指标的ZL205A斜楔铸件。经T6热处理后ZL205A斜楔铸件本体试样平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为542 MPa、455 MPa与7.2%,断裂机制为典型的韧窝断裂。 展开更多
关键词 ZL205A铝合金 有限元差分法 工艺设计 微观组织
电磁轨道炮膛内磁场环境的数值仿真分析 预览 被引量:2
4
作者 朱嫣霞 王志军 范君健 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第12期25-28,共4页
根据Maxwell方程推导出电磁场参数与速度之间的关系,建立了直角坐标系下的电磁轨道炮模型,分析了固体电枢电磁轨道炮的速度趋肤效应;以矩形电枢和U型电枢为例,给出了边界条件和激励源函数。采用有限差分法对方程进行了分析,得到轨和电... 根据Maxwell方程推导出电磁场参数与速度之间的关系,建立了直角坐标系下的电磁轨道炮模型,分析了固体电枢电磁轨道炮的速度趋肤效应;以矩形电枢和U型电枢为例,给出了边界条件和激励源函数。采用有限差分法对方程进行了分析,得到轨和电枢中的磁密度云图和电密度云图及电枢的受力曲线。轨道炮膛内磁场的高磁通密度,空间衰减迅速特点及低频特性,对轨道炮膛内磁场屏蔽设计具有重要的意义。 展开更多
关键词 电磁轨道炮 脉冲强磁场 有限元差分法 时频特性
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Reinforcement strength reduction in FEM for mechanically stabilized earth structures 预览
5
作者 薛剑峰 陈建峰 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第7期2691-2698,共8页
The factor of safety of mechanically stabilized earth(MSE) structures can be analyzed either using limit equilibrium method(LEM) or strength reduction method(SRM) in finite element/difference method. In LEM, the stren... The factor of safety of mechanically stabilized earth(MSE) structures can be analyzed either using limit equilibrium method(LEM) or strength reduction method(SRM) in finite element/difference method. In LEM, the strengths of the reinforcement members and soils are reduced with the same factor. While using the SRM, only soil strength is reduced during the calculation of the factor of safety. This causes inconsistence in calculating the factor of safety of the MSE structures. To overcome this, an iteration method is proposed to consider the strength reduction of the reinforcements in SRM. The method is demonstrated by using PLAXIS, a finite element software. The results show that the factor of safety converges after a few iterations. The reduction of strength has different effects on the factor of safety depending on the properties of the reinforcements and the soil, and failure modes.更多还原 展开更多
关键词 有限元强度折减法 土结构 稳定 机械 安全系数 有限元差分法 土体强度 迭代方法
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低维量子系统中电子态的数值解法
6
作者 刘文浩 冯慧敏 +3 位作者 杨璐 杨硕 班士良 屈媛 《内蒙古大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2015年第4期383-390,共8页
在有效质量近似下,讨论GaN基低维量子系统(包括量子线和量子点)中电子态的数值求解方法.首先,在无限深势阱近似时,由薛定谔方程解得量子线和量子点中单电子波函数的解析解,分别为贝塞尔函数和球贝塞尔函数,并获得本征能级的解析表达式... 在有效质量近似下,讨论GaN基低维量子系统(包括量子线和量子点)中电子态的数值求解方法.首先,在无限深势阱近似时,由薛定谔方程解得量子线和量子点中单电子波函数的解析解,分别为贝塞尔函数和球贝塞尔函数,并获得本征能级的解析表达式;然后,通过有限元差分法,数值求解单电子的本征能级和本征态.对比发现,数值求解方法与解析解获得的电子波函数和本征能量在误差允许范围内相等.这说明有限元差分方法求解低维量子系统中电子态的可行性,并可进一步推广到有限高势有限厚垒结构中电子态的求解.最后,计算和讨论不同组分下纤锌矿InxGa1-xN/GaN核壳结构量子线和量子点中的电子态. 展开更多
关键词 量子线 量子点 电子态 有限元差分法
Dynamic thermo-mechanical coupled response of random particulate composites: A statistical two-scale method
7
作者 Yang Zi-Hao Chen Yun +1 位作者 Yang Zhi-Qiang Ma Qiang 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第7期605-616,共12页
This paper focuses on the dynamic thermo-mechanical coupled response of random particulate composite materials.Both the inertia term and coupling term are considered in the dynamic coupled problem. The formulation of ... This paper focuses on the dynamic thermo-mechanical coupled response of random particulate composite materials.Both the inertia term and coupling term are considered in the dynamic coupled problem. The formulation of the problem by a statistical second-order two-scale(SSOTS) analysis method and the algorithm procedure based on the finite-element difference method are presented. Numerical results of coupled cases are compared with those of uncoupled cases. It shows that the coupling effects on temperature, thermal flux, displacement, and stresses are very distinct, and the microcharacteristics of particles affect the coupling effect of the random composites. Furthermore, the coupling effect causes a lag in the variations of temperature, thermal flux, displacement, and stresses. 展开更多
关键词 颗粒复合材料 耦合响应 双尺度 随机 统计 机械 有限元差分法 耦合效应
生物降解下垃圾填埋场的边坡稳定性 预览 被引量:1
8
作者 邱纲 梁力 孙洪军 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1495-1498,共4页
为研究垃圾体生物降解对填埋场边坡稳定性的影响,考虑垃圾体的物理和机械特性随着时间和降解程度的变化,将填埋场分为5个不同的降解区域,每个区域存在不同的黏聚力和内摩擦角.通过建立有限差分法的数值模型,利用FLAC3D求解填埋场... 为研究垃圾体生物降解对填埋场边坡稳定性的影响,考虑垃圾体的物理和机械特性随着时间和降解程度的变化,将填埋场分为5个不同的降解区域,每个区域存在不同的黏聚力和内摩擦角.通过建立有限差分法的数值模型,利用FLAC3D求解填埋场的安全系数,分析垃圾场边坡稳定的破坏机理.通过实例对填埋场的边坡稳定进行分析,得到该数值方法的计算结果低于极限平衡法的计算结果,该方法可以预测填埋场在复杂边界条件下的局部失稳破坏和边坡位移过大导致的破坏,同时更有利于边坡稳定的应力-应变破坏机理的分析. 展开更多
关键词 填埋场 边坡稳定 生物降解 FLAC3D 有限元差分法
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轨道炮速度趋肤效应的分析与仿真 预览 被引量:11
9
作者 杨玉东 王建新 薛文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期 1965-1968,共4页
根据Maxwell方程推导出电磁场参数与速度之间的关系,建立了直角坐标下的电磁场和温度场扩散2维偏微分方程,分析了固体电枢电磁轨道炮的速度趋肤效应。以矩形固体电枢为例,给出了边界条件和激励源函数。采用有限差分法对方程进行求解,并... 根据Maxwell方程推导出电磁场参数与速度之间的关系,建立了直角坐标下的电磁场和温度场扩散2维偏微分方程,分析了固体电枢电磁轨道炮的速度趋肤效应。以矩形固体电枢为例,给出了边界条件和激励源函数。采用有限差分法对方程进行求解,并对数据进行了分析,得到轨道和电枢中磁感应强度、温度和电流密度的分布曲线。计算结果表明:电枢的运动使得电流密度集中在电枢和轨道交界面的尾部,使得该局部地区温度增加,进而引起电枢尾部的熔融与烧蚀。 展开更多
关键词 轨道炮 速度效应 有限元差分法
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TOD效应对超短光孤子脉冲自频移的影响研究 预览 被引量:1
10
作者 罗俊 徐铭 +1 位作者 朱芝英 吉建华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期 88-93,共6页
夏对包括拉曼散射和三阶色散(Third—order dispersion,TOD)效应在内的超短光孤子脉冲传输特性分析的基础上,通过数值模拟、分析、拟合得出了TOD效应引起的孤子白频移量与距离(Z)、脉冲宽度(T0)和参量β3之间的量化关系。完善... 夏对包括拉曼散射和三阶色散(Third—order dispersion,TOD)效应在内的超短光孤子脉冲传输特性分析的基础上,通过数值模拟、分析、拟合得出了TOD效应引起的孤子白频移量与距离(Z)、脉冲宽度(T0)和参量β3之间的量化关系。完善了以前只考虑拉曼散射效应的孤子频移量的计算公式。对孤子自频移引起的脉冲延时进行了研究。研究结果表明由TOD效应引起的孤子频移量△ωTOD=kT0^-7Z^5/2β3^4/5,孤子总的脉冲延时量△τ=k1Z^2,由TOD效应引起的孤子脉冲延时△τTOD=k2β3.该结果为研究基于飞秒量级的高速光开关有重要意义。 展开更多
关键词 非线性光学 三阶色散 有限元差分法 自频移
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薄板坯连轧过程中输送辊对带钢温度场的影响 预览 被引量:3
11
作者 邓天勇 吴迪 +1 位作者 许云波 周晓光 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期 518-521,共4页
采用有限元差分法对连铸连轧生产过程的带钢温度场进行模拟.计算中考虑了辐射、对流换热、轧制时与轧辊之间的热传导以及变形热和摩擦热.结果表明,输送辊对带钢温度场的影响相对较小,大约使钢体温度下降14-18℃;精轧前的过程上下表面温... 采用有限元差分法对连铸连轧生产过程的带钢温度场进行模拟.计算中考虑了辐射、对流换热、轧制时与轧辊之间的热传导以及变形热和摩擦热.结果表明,输送辊对带钢温度场的影响相对较小,大约使钢体温度下降14-18℃;精轧前的过程上下表面温差比较大,能达到20-25℃;考虑了输送辊影响的温度场与实测值更相近,符合实际. 展开更多
关键词 薄板坯连铸连轧 输送辊 温度场 有限元差分法
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弹性力学中的一种有限元高精度方法 预览
12
作者 聂毓琴 麦莉 《吉林工业大学自然科学学报》 CSCD 1999年第4期 40-42,共3页
给出了一种有限元高精度方法,即有元差分法的一般构造原理,用这种方法形成的总刚度阵是带状对称的。收敛性分析指出,该方法的应用力场收敛于最小势能解答。数值算例表明,该方法的应力及位移解答精度均显著高于经典有限元法。另外该... 给出了一种有限元高精度方法,即有元差分法的一般构造原理,用这种方法形成的总刚度阵是带状对称的。收敛性分析指出,该方法的应用力场收敛于最小势能解答。数值算例表明,该方法的应力及位移解答精度均显著高于经典有限元法。另外该方法具有规范的列式,能够形成通用的计算程序。 展开更多
关键词 有限元差分法 连续应力场 超收敛性 弹性力学
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有限元差分法的构造及收敛性分析 预览
13
作者 崔振山 聂毓琴 《东北重型机械学院学报》 CAS 1993年第3期 275-282,共8页
本文给出了有限元差分法的一般构造原理,用这种方法形成的总刚阵是带状对称的。收敛性分析指出,该方法的应力场收敛于最小势能解答。数值算例表明,该方法的应力及位移解答精度均显著高于经典有限元法。另外该方法具有规范的列式,能够形... 本文给出了有限元差分法的一般构造原理,用这种方法形成的总刚阵是带状对称的。收敛性分析指出,该方法的应力场收敛于最小势能解答。数值算例表明,该方法的应力及位移解答精度均显著高于经典有限元法。另外该方法具有规范的列式,能够形成通用的计算程序。更多还原 展开更多
关键词 有限元差分法 应力场 最小势能原理
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平面三角形单元有限元差分法 被引量:1
14
作者 崔振山 《计算结构力学及其应用》 CAS CSCD 1992年第4期 399-404,共6页
本文基于有限元差分法的构造方法,建立了平面三角形单元的有限元差分法。该方法的计算过程简单、规范,能够形成通用的计算程序。它直接给出连续的应力场,能够通过常应变收敛试验,具有较常规有限元法高得多的计算精度。更重要的是,该方... 本文基于有限元差分法的构造方法,建立了平面三角形单元的有限元差分法。该方法的计算过程简单、规范,能够形成通用的计算程序。它直接给出连续的应力场,能够通过常应变收敛试验,具有较常规有限元法高得多的计算精度。更重要的是,该方法的构造思路能够推广于人们熟知的任何单元中。更多还原 展开更多
关键词 有限元差分法 应力场 三角形 平面
基于正四边形晶格的微结构光子晶体光纤的特性分析 预览 被引量:1
15
作者 张学典 聂富坤 +1 位作者 逯兴莲 陈楠 《光学仪器》 2017年第4期18-24,共7页
设计了基于正四边形晶格空气孔排列的光子晶体光纤,并在此基础上,通过在纤芯附近引入不同的微结构空气孔,运用全矢量有限元差分法,对不同微结构的光子晶体光纤的模式有效折射率、限制损耗、模场有效面积、非线性系数、波导色散系数等特... 设计了基于正四边形晶格空气孔排列的光子晶体光纤,并在此基础上,通过在纤芯附近引入不同的微结构空气孔,运用全矢量有限元差分法,对不同微结构的光子晶体光纤的模式有效折射率、限制损耗、模场有效面积、非线性系数、波导色散系数等特性参数进行了仿真与分析。结果表明:引入不同的微结构,可以减小有效模场面积和增大非线性系数;引入正四边形微结构空气孔时,其限制损耗整体变化幅度较小;引入正八边形微结构空气孔时,其对应的波导色散系数在中波段变化比较平坦,且在波长为1 550nm处波导色散系数接近于零;引入正十二边形微结构空气孔时,其波导色散系数均为负值且变化幅度不大,可以应用于光纤的色散补偿。根据对引入不同微结构的光子晶体光纤的特性研究,为进一步研究光子晶体光纤提供一定的参考。 展开更多
关键词 正四边形晶格 微结构 光子晶体光纤 全矢量有限元差分法 仿真与分析 限制损耗 色散
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一种硅基金属狭缝表面等离子体波导的设计 预览 被引量:3
16
作者 李志全 冯思远 +3 位作者 孙宇超 牛力勇 王志斌 张波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期20-23,共4页
设计了一种适用于光电子集成电路的表面等离子体波导结构.利用三维全矢量时域有限差分法对该波导结构进行了数值模拟,并分析了其在基模传输时的模式场分布与金属结构顶角的关系以及其能量限制性.研究了该波导结构在不同金属材料下的... 设计了一种适用于光电子集成电路的表面等离子体波导结构.利用三维全矢量时域有限差分法对该波导结构进行了数值模拟,并分析了其在基模传输时的模式场分布与金属结构顶角的关系以及其能量限制性.研究了该波导结构在不同金属材料下的有效折射率和传播长度对芯层宽度的依赖关系,讨论了两个该波导结构之间的耦合长度、最大转移功率和彼此间的串扰.结果表明:光场被高度限制在芯层区域,在金属结构硕角为135°时,其能量限制因子更高;在金属材料确定的情况下,有效折射率随芯层宽度增大而减小,而传播长度增大;在芯层宽度一定的条件下,两个波导结构间的耦合长度随波导间距增大而增大,最大转移功率和串扰随波导间距增大而减小. 展开更多
关键词 集成光学 光波导 表面等离子体波导 时域有限元差分法 光电子集成电路
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大规模集成光波导时域有限元差分法仿真的子域合成法 被引量:11
17
作者 徐建锋 薄中阳 +1 位作者 白剑 杨国光 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期5-9,共5页
用时域有限元差分的子域合成法(Synthetic subdomain method of FDTD)对大规模的光波导模拟,把仿真的光波导划分成两个或多个区域,在不影响仿真精度的条件下,删除对仿真对象影响不大的区域,并相应改变吸收边界条件进行时域有限元差分... 用时域有限元差分的子域合成法(Synthetic subdomain method of FDTD)对大规模的光波导模拟,把仿真的光波导划分成两个或多个区域,在不影响仿真精度的条件下,删除对仿真对象影响不大的区域,并相应改变吸收边界条件进行时域有限元差分法数值模拟,考查光的传播和损耗状况,并与常规方法的运算结果相比较,结果一致且不影响计算精度。与常规方法相比,两段子域合成法所占内存约为前者的55%,时间约为前者的60%,三段子域合成法所占内存约为前者的31%,时间约为前者的28%,可见子域合成法比常规方法更有利于应用于大规模集成光波导的数值模拟仿真,对节省硬件及时间资源具有实际意义,提高工作效率。 展开更多
关键词 导波光学 时域有限元差分法 子域合成法 大规模仿真 集成光波导
银膜亚波长圆孔阵列仿真模型的改进 预览
18
作者 居瓅 王磊 曾韡 《复旦学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期740-745,共6页
基于常规的有限元时域差分法(FDTD)对银膜亚波长圆孔阵列的光透射增强现象的模拟,与实验结果的差异较大,限制了FDTD在圆孔阵列超透射现象上的应用.采用三维全矢量FDTD,改进模拟结构,适当地选取和设置边界参数后,消除了空气介质界面的... 基于常规的有限元时域差分法(FDTD)对银膜亚波长圆孔阵列的光透射增强现象的模拟,与实验结果的差异较大,限制了FDTD在圆孔阵列超透射现象上的应用.采用三维全矢量FDTD,改进模拟结构,适当地选取和设置边界参数后,消除了空气介质界面的影响并大大改善了透射峰峰形,使得FDTD能清晰地反映出相关界面对光传输的作用,有利于对超透射现象进行更详尽的研究,从而指导并应用于光开关元件、滤波器等的设计和开发.对银膜亚波长圆孔阵列仿真模型的改进,有助于对超透射现象的本质研究,使建模简单、运算速度较快的FDTD方法获得更广泛的应用.此外,对周期边界参数的讨论为深入研究斜入射情况下的超透射现象提供了理论支持. 展开更多
关键词 有限元时域差分法 亚波长圆孔阵列 超透射
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粉末注射成形充模流动模拟研究现状与展望 预览 被引量:2
19
作者 徐华安 熊惟皓 叶大萌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期 84-86,91,共4页
综述了目前用于粉末注射成形充模流动模拟所采用的理论模型及其应用研究现状,并对各自的优缺点进行了分析。介绍了粉末注射成形充模流动模拟所采用的数值计算方法,展望了该技术的发展趋势和方向。
关键词 粉末注射成形 充模流动 计算机模拟 有限元/有限差分法
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纸张在复印过程中的非线性瞬态温度场分析研究 预览 被引量:4
20
作者 杨胜军 陈雪峰 +1 位作者 马军星 何正嘉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期 1163-1166,共4页
建立了复印纸张定影过程的瞬态非线性温度场数值模型,运用有限元-有限差分法对普通复印纸张通过定影辊轮时的温度场的变化规律进行了仿真计算. 通过对纸张温度场的变化及力学特性的综合研究表明,纸张前端在通过定影辊轮0.6 s后,纸张温... 建立了复印纸张定影过程的瞬态非线性温度场数值模型,运用有限元-有限差分法对普通复印纸张通过定影辊轮时的温度场的变化规律进行了仿真计算. 通过对纸张温度场的变化及力学特性的综合研究表明,纸张前端在通过定影辊轮0.6 s后,纸张温度、干燥收缩对其向上形变的影响可以忽略,因此分离爪应设置在距定影上辊接触点弧长为60 mm的最佳位置.研究结果为复印机结构的计算机辅助工程(CAE)的优化设计提供了理论依据,根据该理论依据改进后的复印机,大大降低了卡纸的故障. 展开更多
关键词 复印纸张 定影辊轮 非线性瞬态温度场 定影过程 数值模拟 有限元-有限差分法
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