基于Excel的光学实验计算机仿真

以夫琅和费衍射实验为例,运用Excel数据表格功能组件实现光学实验的计算机仿真.通过该软件的数据计算和分析功能建立表征光强分布的数据工作表,用其图表功能绘制夫琅和费单缝、矩孔衍射的光强分布以及衍射图样,并对结果进行简要分析.仿真过程较为简单、直观、便捷.     

采用SIMULINK设计正弦稳态电路仿真

《电路理论》是电类专业非常重要的专业基础课,其中,正弦稳态电路的分析计算是大家普遍反映难于理解的内容.文章以《电路理论》中典型的直流电阻电路和含有复数运算的正弦稳态电路的分析计算为例,详述了如何分别运用MATLAB语言编程的方法和直接利用MATLAB的可视化的仿真环境SIMULINK设计模块图的方法来对复杂电路进行仿真分析和计算.结论表明,应用这两种方法可以使复杂电路的仿真分析和计算变得非常快捷,方便,从而为电路分析提供了一个有效的辅助工具.     

喷雾干燥塔模糊控制算法研究

本文针对喷雾干燥塔对象数学模型难以确定的特点,利用模糊推理规则,结合实际操作经验,对其出口温度的控制算法进行了研究,利用MATLAB建立了控制系统仿真模型并进行了仿真分析。     

基于MATLAB的洁霉素温度控制系统的仿真设计

发酵过程温度控制系统是典型的纯滞后系统,采用常规PID控制存在较明显的超调和较长的调节时间。采用Smith预估控制实现发酵温度过程控制,以洁霉素发酵温度控制系统为例,用MATLAB进行仿真设计,从仿真结果上可以看出,采用Smith预估控制能取得满意的控制效果。     

浮力驱动式水下航行器螺旋线运动控制与仿真

建立了浮力驱动式水下航行器的运动仿真模型,用MATLAB开发了仿真软件,对浮力驱动式水下航行器的运动进行了仿真研究.仿真算例表明,所建立的仿真模型是正确的,开发的软件具有较强的仿真功能;浮力驱动式航行器螺旋线运动模式的探索与实现,扩大了浮力驱动式水下航行器的应用范围,不仅可作远航程用途使用,而且可作定区域用途使用.     

MATLAB仿真在电子电路课程中的应用研究

电子电路相关课程是电类专业非常重要的专业基础课。本文以电子电路中的电路分析计算为例,分别给出了如何运用MATLAB语言编程和直接利用MATLAB的可视化仿真环境SIMULINK设计模块图来对复杂电路进行仿真分析和计算。结果表明,使用MATLAB的可视化仿真环境SIMULINK对电路进行分析,可以使复杂的计算变得非常简便,从而为电路分析提供了一个有效的辅助分析工具。     

基于MATLAB的SPWM控制系统仿真

采用MATLAB软件包中的SIMULINK对SPWM控制系统进行建模、仿真。在该环境下结合电气系统模块库(PSB)进行的仿真,具有建模简便,结构直观、操作灵活等优点,较好地克服了传统的电气传动控制系统仿真建模复杂,计算量大等弱点。     

仿真分析差分放大电路的性能

差动放大电路是一种应用电路构造参数的对称性有效抑制"零点漂移"的放大电路。本文首先对差分放大电路的原理进行阐述,然后用仿真分析法对恒流源差分放大电路的工作性能进行仿真分析和计算,得出与理论分析相符合的结果,从而加深了对差分放大电路工作原理的理解。     

一种实用的阻抗匹配方法

在微波传输系统中,系统的阻抗匹配占有非常重要的地位.本文提出了一种用圆柱形介质片实现系统匹配的方法.仿真的结果可以用来确定介质片的体积.通过对一段连接线的测量证实此方法的有效性.     

一维非稳态导热问题的数值计算

非稳态导热问题由于有时间变量,其数值计算出现了一些新的特点.在非稳态导热微分方程中,与时间因素相关的非稳态项是温度对时间的一阶导数,这给差分离散带来了新的困难.由于这个特点,可以采用不同的方法构造差分方程,从而得到两种不同的差分格式,即显式和隐式.本文从一个具体问题出发来研究非稳态导热问题的数值计算.     

无约束层激光冲击薄板的疲劳寿命

探讨激光冲击对无约束层铝合金薄板试样疲劳寿命的影响。结果表明 ,无约束层磷化薄板试样冲击后的疲劳寿命与未磷化未冲击处理的比较 ,寿命提高 62 .8% ;与有约束层经磷化冲击处理的比较 ,寿命也提高51 .2 %。说明在本试验条件下 ,激光冲击处理用于提高材料疲劳寿命 ,无需在冲击部位表面覆盖约束层     

螺旋锥齿轮虚拟加工过程算法

为了解决目前螺旋锥齿轮切削仿真中存在的仿真速度慢、精度低、过程不稳定和缺乏独立性等问题,以螺旋锥齿轮齿面成形过程为研究对象,运用“层片切割算法”进行三维实体几何模型动态仿真以及三维切削实时仿真．该算法主要包括建立切削坐标系、刀具数学模型、刀具坐标系的转换模型、层片分割模型、求交计算模型以及相邻切削位置特征点的取舍模型．以此为基础开发的螺旋锥齿轮虚拟加工软件采用Windows作为开发平台,以Visual C＋＋6．0（VC）作为基础编程语言,利用OpenGL图形库进行图形显示并将齿轮模型数据以规定格式输出．经验证,该算法求交速度快、结果精确,相关开发软件可靠准确．     

PVC片材脆断机制的探查及分析

 介绍一种探查已损坏的PVC薄片脆断机制的方法.用FT-IR,X射线萤光光谱仪,X射线衍射(XRD)仪,热分析仪,拉力试验机及扫描电子显微镜(SEM)对易断的PVC片材(A)和不断的PVC片材(B)的组成,结晶度,软化点,力学性能及表面形态进行对比研究.研究表明:①A和B都是由PVC树脂,含酯增塑剂以及少量有机锡、含硫的光、氧稳定剂及TiO2的白色遮盖剂组成的多元复合体系^[1].不同的是增塑剂质量分数[2]A是10.42%,B是15.5%;②A的结晶度是13.3%,软化点是64.2℃;B的结晶度是5.6%,软化点是56.5℃;③A的织态结构是高度取向的且在平行取向方向存在小于1μm的多条细裂纹.其纵向抗张强度是55.38%,横向抗张强度为41.6MPa;④B是"毛毯"织态结构.其纵向抗张强度是67.24MPa,横向抗张强度是64.25MPa.文中对A类片材断裂的机理进行了讨论.该片材主要是本体材料塑化不好又进行单向过渡取向造成.     

薄壁杆件有限元中的广义位移方法

本文使用广义位移方法外理薄壁杆件联接点处结点变形的影响．克服了刚结点模 型的局限性。该方法已在具有多层子结构功能的通用程序ＪＩＧＦＥＸ中实现．考题及 实例计算表明了本方法能正确考虑翘曲影响，提供较为满意的结果。     

横向纤维搭桥下矩形脱层热屈曲数值模拟

基于板的小挠度理论以及热屈曲分析的ANSYS有限元法,考虑横向纤维搭桥的作用,对矩形薄板的脱层热屈曲进行数值模拟.有限元分析结果表明,随着纤维搭桥刚度的提高,热屈曲的临界屈曲温度随之增大,脱层屈曲区域逐渐减小.通过数值模拟的结果,能为工程结构中热屈曲问题提供参考.     

燕尾形轴向槽道热管的蒸发冷凝传热特性

建立了燕尾形轴向槽道热管蒸发和冷凝薄液膜传热特性理论模型,并对模型进行了数值求解.对蒸发薄液膜区液膜厚度、接触面温度和热流密度分布进行了分析,给出了汽液接触面蒸发/冷凝传热系数沿轴向的变化.研究表明:在蒸发薄液膜区域,薄液膜厚度沿槽壁方向呈线性增加;汽液接触面的温度在起点几乎和壁面温度相同,随着薄液膜厚度的增加而迅速降低;在薄液膜的起始段,热流密度快速达到最大值,随即迅速减小.蒸发段的蒸发传热系数大于冷凝段的冷凝传热系数,蒸发/冷凝传热系数在整个绝热段并不都为零.同时,通过实验验证了模型的正确性.     

3 mmLY12与10 mmLF2搅拌摩擦焊温度场模拟分析比较

根据搅拌摩擦焊的具体焊接过程,利用ANSYS有限元分析软件,模拟3mmLY12薄板和10mmLF2厚板焊缝区的准稳态温度场.对比分析不同板厚、不同材质的铝合金焊缝区温度分布的不同状况,从而得到焊材本身的物性参数以及焊接参数对温度分布的影响情况,最终确定影响搅拌摩擦焊温度场的主要因素.模拟结果显示,3mmLY12温度场呈碗状,10mmLF2温度场呈花瓶状.通过模拟温度场结果与焊缝区组织的比较,验证了不同的温度场与不同焊缝组织的对应关系.     

自由边界弯曲振动圆形薄板辐射阻抗研究

基于对弯曲振动圆形薄板振动特性的分析,以振动面中心点振动速度为参考,研究了自由边界弯曲振动圆形薄板辐射阻抗的解析表达式,并利用5个节点的高斯数值积分方法,计算了6种振动模式下辐射阻抗的数值.结果表明,自由边界弯曲振动圆形薄板的辐射阻抗不仅是波数和圆板半径的函数,还与节线数目(振动模式)有关.这为实际应用中评价声学振动系统的电声效率提供了依据.     

异厚度铝锂合金激光焊接温度场数值模拟研究

对异厚度铝锂合金激光拼焊的温度场进行ANSYS三维瞬态有限元分析。用过渡网格划分网格以保证焊缝处网格足够细小,从而提高计算精度和效率。热源模型选取高斯函数分布,移动热源的加载则利用ANSYS软件的APDL语言编写程序实现,同时利用多步循环来实现对激光焊接过程的模拟,得到相应的温度场分布。从模拟结果可看出,激光焊接过程温度场呈椭圆分布,焊件上形成了准稳态温度场。薄厚两板温度场存在差异,薄板温度场范围、熔池尺寸、熔化范围均大于厚板。为研究材料在激光加工过程的性能改变提供参考。     

计算机模拟在薄膜外延生长中的应用

计算机模拟是计算机技术的一个重要应用领域,具有高效、快捷、经济等多种特点.以Cu膜为例用Monte Carlo算法模拟了薄膜生长的随机过程,并提出了更加完善的模型.在合理选择原子间相互作用计算方法的基础上,考虑了原子的吸附、在生长表面的迁移及迁移所引起的近邻原子连带效应、从生长表面的脱附等过程.利用自行编写的4个软件模拟计算了薄膜的早期成核情况以及表征薄膜生长表面状况的粗糙度和表征薄膜内部晶格完整性的相对密度.结果表明,随着衬底温度的升高或入射率的降低,沉积在衬底上的原子逐步由众多各自独立的离散型分布向聚集状态过渡形成一些岛核,并且逐步由二维岛核向三维岛核过渡.在一定的原子入射率下,存在3个优化温度,成核率最高时的最大成核温度Tn,薄膜的表面粗糙度最低时的生长转变温度Tr,相对密度趋近于1时的相对密度饱和温度Td.三者均随入射率的对数形式近似线性增大,并且基本重合.这说明在一定入射率下这3个优化温度近似相等.这一现象的原因在于三者的形成机理都是基于原子的热运动.这一结论使探索工艺条件时不仅可以采用计算机模拟的方法,而且可以从早期最大成核条件预计沉积较厚薄膜的最佳生长工艺.同时发现,随着入射率的增大,相对密度不断减小.可是在不同温度区域入射率对早期成核率和表面粗糙度的影响不同.当温度较低时,随着入射率的增大,最大成核率基本不变,表面粗糙度不断增大;当温度较高时,随着入射率的增大,最大成核率不断增大,但表面粗糙度不断减小.