Technical Papers and Presentations

本研究利用COMSOL软件进行超高频换能器的声场仿真和数据提取。首先，利用COMSOL固体力学模块和AC/DC中的静电模块对压电材料铌酸锂进行多物理场压电效应的建模。然后，利用压力声学频率模块和声结构边界多物理场进行压电材料振动产生声场的分布研究。其中对压电材料的二维轴对称的几何建模中利用了圆形分层拟合的球压聚焦，并通过调整坐标系改变压电材料的极化方向贴合于实际情况。此仿真预期得到球压后的超声换能器的聚焦特性，其中包括焦点位置（绝对声压最高点），横向分辨率（绝对声压横向分布的-6dB 半高度带宽值）和纵向分辨率（绝对声压纵向分布的-3dB宽度值） ... Read More

Abstract: As a environmentally friendly thermal energy harvesting device, thermoelectric generator (TEG) can convert heat into electricity directly. Therefore, researchers have made great efforts to detailed explanation the principium including established many steady-state models to ... Read More

几十年来，国际上大型放射性加速器核束装置得到快速发展，使得产生滴线区不稳定原子核成为可能。作为加速器装置最为重要的组成部分之一，离子源为放射性核束的产生提供了第一驱动力。世界上比较主流的离子源主要分为表面离子源，等离子体离子源，ECR离子源等，我们在此基础上，在国内首先发展了激光烧灼离子源，其基本原理是用一束532nm的脉冲激光轰击靶材，靶材原子中的核外电子被电离之后形成带电离子，在电场作用下从靶材中提取出来，然后经过一系列提取电极，加速电极，聚焦电极，修正电极之后传输到束流线终端。在这一过程中，离子源内部束流光学的模拟显得尤为重要，直接关系到加速器束流传输的效率 ... Read More

由于大斜度井、水平井中测井响应特征与在直井环境中相比较有较大差异。为研究大斜度井、水平井电阻率测井相应特征变化规律，结合直井环境下的电阻率测井响应特征情况，通过使用COMSOL软件AC/DC模块中不同物理场的功能设置地层属性和定义边界条件，结合案例库中“地电正演”的案例，建立了三层均匀介质不同产状的地层模型。并通过模拟电阻率测井过程对大斜度井常规电缆电阻率的测井响应特征及围岩、井眼与地层几何空间关系等影响因素进行了模拟仿真和对比分析。结合实际测井资料分析得出不同影响因素下普通电阻率的测井响应特征变化规律，建立了非油气因素导致的电阻率响应特征异常的校正方法，为划分储层 ... Read More

越来越多的旅客喜欢选择高铁动车组出行，这就引起了电磁场对健康不利影响的关注。本工作的目的是为了评估高速动车组满载乘客时，由动力电缆产生的电磁辐射对乘客健康的安全评估。基于CRH5 模型，利用有限元软件构建了一个包含真实车厢、两组动力电缆和84名乘客的电磁模型。本文计算了车厢内、乘客体内和体表的感应电场和感应磁场分布。结果显示：车窗上的感应电场和感应磁场大于乘客体内和体表的感应电场和感应磁场，车窗上的感应磁场最大值为2627.10 uT，远大于INCIRP导则的相关标准；本文提取的84名乘客大脑组织中的感应电场和感应磁场的最大值 ... Read More

晶粒细化可有效减少金属凝固组织内部缺陷、提升产品质量。在钢铁冶金领域，通过脉冲磁场干预金属凝固过程以促使凝固组织发生细化是一类常见的手段。近年来人们针对脉冲磁场细晶机制提出诸多机理，为了揭示哪种或哪些机理起主要作用，有必要对脉冲磁场作用下金属熔体内部电磁效应进行研究。本文利用COMSOL Multiphysics中的磁场、流场（k-ε）和动网格技术，对模铸和连铸条件下脉冲磁场在圆柱形金属熔体内产生的磁场、感应电流、电磁力和流场进行仿真模拟研究。研究揭示了电磁场随时间演变规律，以及熔体在电磁力作用下的流动规律。研究表明磁场主要以竖直分量为主 ... 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

电声领域的仿真，包括电磁感应、力学应力应变、声学性能、降噪电路等方面的仿真。 COMSOL既可以从单独物理场对需要研究的专业领域进行仿真分析，又可以将多个物理场耦合到一起对多个物理场条件下的领域进行仿真，极大的提高了电声产品的开发效率。 Read More

高温超导磁悬浮轴承是超导磁悬浮系统的重要应用之一。在高温超导悬浮系统的数值计算过程中，描述超导体和永磁体的相对运动是一个相对复杂的问题。针对这一问题，我们利用COMSOL Multiphysics ®软件，对永磁域和超导域分别求解磁标势和磁场强度，然后再耦合处理。求解磁标势的区域可以方便地使用非连续性网格来保证物理场的连续性，从而有效解决超导体和永磁体相对运动的问题，并且针对复杂的结构也能够方便建模，快速求解。本文针对某径向型高温超导磁悬浮轴承进行了计算，能够得到与实验较为吻合的数值结果，验证了方法的有效性，这对超导磁悬浮轴承的设计、优化及特性研究具有一定的工程意义。 ... Read More

近年来近钻头测量受到越来越多的青睐。近钻头测量信号要绕过螺杆钻具传给井下通讯短节，在螺杆钻具上很难实现有线通讯，所以跨螺杆无线短传成为近钻头测量的关键技术。本文利用COMSOL Multiphysics软件中的AC/DC磁场模块对螺绕环天线的响应特性进行了数值模拟分析。 首先利用电磁场公式将有尺寸的螺绕环等效为通磁流的圆柱面并推导出磁流面密度公式，应用COMSOL软件，使用三维建模的方式，建立研究所需测井仪器的响应模型，并开展网格剖分和模型验证工作，对最终的响应特性进行深入分析。得出了螺绕环在均匀介质中的感应电动势 ... Read More