Technical Papers and Presentations

Particulate reinfoced metal matrix composites (PRMMC) show good combination of strength-to-weight ratio, as a result they are used commonly in fields such as the automotive, aerospace, electronics, among others. Tipical PRMMC are made of metal matrixes such as aluminium and magnesum, ... Read More

本研究针对农产品热风干燥过程， 基于植物生理学，将实际细胞结构简化为模型细胞，即由一层半透性的细胞膜包裹着葡萄糖溶液的细胞腔和具有微纳米孔隙结构纤维组织的细胞壁两部分组成。基于菲克扩散定律，以水势差作为水分传输的动力，分别针对细胞腔和细胞壁建立相应的水分瞬态传输模型。将细胞膜假设为理想半透膜，建立水分跨膜传输方程描述水分从细胞腔到细胞壁的跨膜传输过程。采用COMSOL Multiphysics软件PDE模块的系数形式偏微分方程构建并求解水分传输方程。 考虑到干燥过程中的变形现象，提出细胞内水分浓度和其结构应变的耦合关系，建立细胞结构形变模型。材料属性采用COMSOL ... Read More

在我们的研究中使用软件内置的传热模块，模拟一个冷热循环的外界环境，求解在冷热循环下墙体内部的温度变化。模拟还要满足一定的假设条件，假设实际工程中使用的材料各向同性，连续均匀，各界面之间粘结紧密。并且忽略了太阳辐射与空气对流对温度变化的影响。通过有限元软件的模拟分析，可以得到这样的结论。在保温层、抗裂层、饰面层的保护作用下，内部的混凝土基墙和界面粘结砂浆的温度变化幅度很小。这也有利于减小混凝土在冻融循环下的破坏程度并且保护了粘结强度。饰面层与抗裂层的导热性极强，对热量基本没有阻隔作用，所以其温度变化曲线与热冷循环曲线类似的同时，温度差极大 ... Read More

虽然吸附式制冷技术在节能与环保方面具有较大的优势，但是因传热传质性能较差导致整个系统的制冷性能较低。吸附床换热器结构是影响吸附床传热传质性能的重要因素。目前，吸附床换热器影响研究很少涉及板翅式矩形管换热器。本文通过建立二维三角形板翅式吸附床传热传质模型，开展了三角形翅片板翅式吸附床性能数值分析，重点进行三角形翅片间距和吸附剂层厚度对吸附床SCP以及COP的影响。结果表明，在其他条件相同的条件下，随着翅片间距的增大和吸附剂层厚度的增加，SCP都随之降低，COP都随之增大；另外，还发现吸附床的循环时间对SCP影响更为显著， ... Read More

针对女性常有购买到的内衣不合身、穿着不舒适的问题，本文利用FLEXIFORCE薄膜压力传感器测量人体下胸围的服装压力数据，以号型标准为160/84A的人体作为参照，在人台上进行服装压力数据测量，通过COMSOL Multiphysics建立人体下胸围三维模型，对不同条件下人体下胸围的应力应变进行分析讨论，验证仿真所得结果是否与实际情况相符。 数据表明：人体下胸围侧面受到的压力最大；一点受到压力，以该点为中心向四周扩散约1cm范围内产生压力；以下胸围 74cm 作为参照，人体感到舒适的下胸围长度在 67.5～69.5cm 范围内，宽度在 2.6cm 左右 ... Read More

磁感应层析成像因为具有非侵入，无辐射，装置便携以及低成本等特点在医学成像领域受到了广泛的关注。这一技术基于电磁感应原理，可以实现对生物组织的非接触测量。此外，由于磁场可以穿透低电导率的颅骨，使其对颅内出血的检测成为可能。本文旨在通过comsol仿真验证这一技术在颅内出血检测中的可行性，首先，基于真实人体头部的MRI图像在comsol中构建了人体头部的三维解剖模型。并设计了一种能够减小主磁场影响的平面式局部传感器阵列结构，并构建了它的几何模型。然后利用comsol中的AC/DC磁场模块完成了传感器阵列中线圈参数的设置。最后通过频域仿真分析 ... Read More

声波是唯一可以在海水中远距离传播的物理媒介，是探测海洋环境和资源、实现水下信息传输的重要载体。海洋声场的计算是实现上述技术的物理基础，但是海洋环境十分复杂，水文条件变幻莫测，现有的海洋声场计算模型，很难对复杂三维环境的声场精确求解。但是随着计算机性能的不断提升，有限元方法也逐步被引入海洋声场的计算中。本文首先考虑理想波导中的声场，将解析解与COMSOL计算的结果和自编有限元程序进行对比，验证有限元程序的正确性。之后利用COMSOL和半解析解求解水听器保护壳对声场的影响，最后通过调整保护壳的属性，设计出对声场影响最小的保护壳。 Read More

本文基于Helmholtz原理设计了一种穿孔板与共振腔的复合吸声结构，利用COMSOL软件中压力声学模块对该结构进行参数化仿真分析，探索了多参数腔体的宽带吸声调控机制，最终设计出了一种在中低频率处具有较好吸声性能的穿孔腔体吸声结构单元，可以很好地改善传统吸声材料中低频吸声不足的缺点。 Read More

针对管线钢焊接接头在服役过程中易发生腐蚀而失效，引起重大的安全事故，而其腐蚀机制尚未得以清晰认识的问题，本文利用 COMSOL Multiphysics® 多物理场仿真软件的“腐蚀，二次电流”和“结构力学”接口对X80钢焊接接头的电偶腐蚀行为进行表征，得到焊接接头的电位和电流密度分布。结果表明，在无应力作用条件下，缺陷尺寸对X80钢焊接接头表面的电流密度分布的影响，主要是与电偶对中阴阳极面积比有关；在应力作用条件下，缺陷区域引起应力集中，应力集中的程度随应变的增加而增大，进而引起缺陷区域的电偶电流密度显著增大。在力学和电化学耦合作用下的体系中，弹性应变（小应变 ... Read More

随着电磁波应用功率的提高，大功率环形器的电磁损耗不可忽视，并造成环形器在工作过程中发生温度变化，导致环形器性能出现不稳定状态。针对大功率环形器在工作过程中温度变化对性能的影响，利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合仿真软件，对大功率微波环形器进行3D建模，并在该模型基础上，对电磁场、固体传热和固体力学进行多物理场之间的耦合仿真，最终得到大功率微波环形器在工作过程中的电磁分布情况、损耗情况、温度分布情况以及结构参数等发生的一系列变化，并进一步考虑风冷及饱和磁化强度参数对大功率微波环形器性能的影响，为大功率环形器的综合设计提供理论依据。 Read More