二维点电流势场有限元分析

本文提出一种使用有限元方法计算点电流场势场的模型。利用有限元对边界没有限制的特点，计算了十字形二维电流场电势分布，并且理论上证明了计算的正确性。     

经颅直流电刺激有限元仿真的研究进展

经颅直流电刺激有限元仿真是一种基于头部有限元实体三维模型分析经颅直流电刺激电流分布的数学分析方法。作为一种理论研究方法,其目的是为实际经颅直流电刺激的应用提供相应的理论基础,对实际的操作和实验具有一定的指导意义。综述了经颅直流电刺激有限元仿真的研究现状,分析了经颅直流电刺激的头部三维实体模型的建立及优化、电极片设计及定位等关键技术,展望了经颅直流电刺激的研究趋势和方向。     

第95百分位人体头部有限元模型的构建及分析

为了获得人体头部的损伤机理,构建了研究所需的有限元计算模型,研究了人体头部生物力学响应.通过第95百分位中国人头部的CT扫描图像提取相关头部结构,利用三维医学建模软件和逆向工程软件进行几何模型的重构,借助有限元前处理软件构建具有较高生物仿真度的人体头部有限元模型.最后,使用有限元分析软件对模型进行仿真计算,仿真数据合理解释了头部损伤机理.     

基于Matlab的四层椭圆头模型EIT正向计算研究

目的:探寻一种可用于头部EIT(电阻抗成像技术)正问题相对精确并且实现简单的求解方法,使得逆问题的结果能够更加接近人体头部的真实阻抗分布。方法:利用Matlab构建一种比传统圆形或同心圆更加符合人脑形状的二维四层椭圆头模型结构,并对其进行剖分和正向仿真计算。结果:实现了模型的建立、剖分、偏微分方程的求解以及解的可视化。结论:与使用其它编程语言实现正向计算相比,这一方法更加直观,程序调试以及修改都更加容易;构建的模型更加接近人头部的真实结构,为逆问题的精确求解奠定了基础。     

永磁直线无刷直流电动机的建模与仿真

从永磁直线无刷直流电动机(LPMBDCM)的基本原理出发,利用MATLAB/SIMULINK中的S Function模块,构造了永磁直线无刷直流电动机的数学模型.利用二维有限元法结合时步法和能量摄动法计算出电机的反电势和电感,合理地考虑了由于LPMBDCM的边端效应造成的磁链和反电势不对称.用该模型分析电机的动态性能,得到了电机运行时的相电流、推力和速度曲线.仿真结果与基于ANSOFT二维有限元计算的结果吻合较好,验证了该模型的正确性.该模型具有运算速度快、简单易行等优点,为今后该类电机控制策略的研究及具体实现提供了新的途径.     

基于ANSYS的智能制造实体模型的构建方法研究

结构的有限元分析必须通过物体的实体模型来进行,也是有限元分析软件ANSYS具有的重要功能之一,ANSYS软件中实体模型的有两种方法获取,一种方法可以通过CAD软件绘制零件得模型,采用一定的文件格式输入,再一种方法就是在ANSYS可以通过ANSYS软件所提供各种工具的构建模型,直接在ANSYS中建立实体模型时,可以分为自上而下和自下而上两种建模方式,分析了两种类型的建模方法,为有限元分析提供参考.     

基于ANSYS对双作用叶片泵转子的模态分析

以PVR系列叶片泵转子为研究对象,利用Pro/E三维软件和ANSYS有限元软件建立了转子的实体模型和有限元模型,经分析获得了转子的固有频率和各阶振型,为故障的诊断及后续的动力学分析提供了基础.     

齿轮传动的三维建模及有限元静力学分析

以某减速器的齿轮传动为例,利用Pro/E创建齿轮传动的三维实体模型。通过Pro/E与ANSYS软件的连接,将模型导入ANSYS中,形成相应的有限元模型,对一定载荷作用下齿根弯曲应力进行有限元分析,得出了齿轮变形及应力分布情况。提出了精确、迅速计算齿根弯曲应力的方法,较常规的计算方法得到的结果更为可靠,为齿轮传动的可靠性设计提供理论依据和方法。     

CY4102BZQ柴油机机体刚度有限元分析

利用Pro／E三维软件和I-DEAS有限元软件的强大优势,给东风朝阳柴油机厂最新开发的CY4102BZQ柴油机机体的结构建立了实体模型和有限元模型,进行了变形及模态分析计算,应用模态试验验证了模型的精确程度,可对其结构刚度有一个较为准确的估计,从而能够合理地改进和优化设计。     

开关磁阻电动机电磁场的二维有限元全场域计算与分析

用二维有限元法详细计算了一台１．５ＫＷ开关磁阻电动机电磁场，共进行了８种电流状态下转子在１４种不同位置时共１１２个方案的计算。在此基础上分析了开关磁阻电动机的磁场分布；磁链－电流特性及转矩与功率计算；提供了一整套完整的微机二维有限元计算机电磁场ＦＯＲＴＲＡＮ程序及全场域自动细分；自动旋转场域信息生成程序。     

Y型接头的焊缝应力分析

本文将管接头的半解析变分解法和有限元法相结合,计算了Y型接头的焊缝及焊缝附近区域的应力,并给出了凹型焊缝应力分布.文中提出的计算方法较之过去焊缝分析中所用的三维有限元模型及二维、三维有限元组合模型,具有节省计算量和计算机内存等优点.     

定子斜槽同步发电机空载电压波形的数值计算

为缩短计算时间,用二维数值模型分析斜槽发电机的波形问题.建立了时域有限元模型,推导了谐波电势的斜槽系数,得出了定子斜槽时空载电压波形畸变率,提出了时域有限元计算中时间步长的选用建议.所用方法对快速准确地计算电力系统中的谐波问题有一定参考意义.     

开关磁阻电动机电磁场的二维有限元全场或计算与分析

用二维有限元法详细计算了一台１．５ＫＷ开关磁阻电动机电磁场，共进行了８种电流状态下转子在１４种不同位置时共１１２个方案的计算。在此基础上分析了开关磁阻电动机的磁场分布，磁链一电流征及转矩与功率计算；提供了一整套完整的微机二维有限元计算机电磁场ＦＯＲＴＲＡＮ程序及全场或自动细分；自动旋转场或信息生成程序。     

端部受弯矩作用的压电弹性层合梁的二维解析解

利用压电弹性介质的二维本构关系 ,分别假定压电层和弹性层的应力分布 ,进而求得各自的位移分布 ,再通过层间连续条件和放松边界条件 ,推导出两端简支或一端固支的带压电层的弹性梁在端部受弯矩作用时的位移、电势分布的解析表达式 .最后以一端固支的层合梁为例 ,并与压电有限元的计算结果进行了比较 ,为探索压电层的分布感测机理以及验证有限元等数值方法提供了参数依据     

直流埋弧炉内电弧等离子体流动与传热分析

双电极直流埋弧炉的使用是一种生产氧化镁单晶的有效途径.为理解和优化电弧冶炼过程,建立了电弧炉中等离子体射流的三维稳态磁流体动力学模型.在模型中假设,电弧等离子体处于局部热动态平衡状态,而且熔池表面没有发生变形.利用ANSYS有限元分析软件,得到电弧温度场、流场、压力场和电势的分布.最后近似给出了由电弧引起的熔池表面等效热通量的分布.计算结果表明,熔池表面所受到的压强大小跟电流以及弧长有关:电流越大,压强越大;弧长减小,压强先增大后减小.     

基于二维有限元模拟光在多层组织中的传播

将有限元中残数及形函数应用到外推边界条件下的漫射方程中,得到了组织中辐射通量的值;模拟时采用多层的人头部组织,对其进行二维剖分网格、组装,最后用计算机进行计算．结果表明：光在生物组织中的分布利用二维有限元法结合漫射近似模拟,既可以对传统模型无法研究的复杂多层组织进行研究,又比蒙特卡罗方法大大缩短了计算时间．有限元方法是模拟生物组织中光分布的一种较有效的方法．     

无限大压电板广义热冲击的二维问题

应用具有一个热松弛时间的L-S广义压电热弹性理论,利用混合拉普拉斯变换和有限元方法,研究了无限大厚压电板受到热冲击时的压电热弹耦合的二维问题.建立了广义压电热弹性耦合问题的变分原理,推导了相应的有限元方程,借助拉普拉斯变换,求解有限元方程,得到温度、位移及电势在变换域中的解,利用拉普拉斯数值反变换,得到了温度、位移及电势的分布,并用图形反映了其分布规律.结果表明,热以有限的速度在压电板中进行传播,同时压电板中呈现出压电热弹的耦合效应.     

立式柱形油品储罐充装中静电电势的动态分布

考虑储罐充装过程中储罐内空间电荷密度随填充时间的变化特性,建立了充装过程中立式柱形储罐内静电电势的动态分布计算模型.对比模型计算结果与文献中的实验测量数据,验证了模型的有效性.将该模型用于分析无输入管道、采用中间鹤管输入、采用底部管道输入3种情况下储罐内空间电势的动态分布规律,发现:3种情况下储罐内的空间最大电势、液面最大电势均随油品填充率先增加后降低;底部输入管道对储罐内静电电势分布的影响较小,中间输入鹤管可以显著降低储罐内的静电电势;采用中间鹤管输入时,保持油品流量恒定,空间电势最大值随鹤管直径增大而减小,流速恒定时空间电势最大值则随鹤管直径增大而增大.研究结果能够为储罐充装过程中输送条件、输送参数的选取提供指导,以降低充装过程中的静电风险.     

中厚板头部翘曲的有限元模拟分析

利用二维非对称轧制有限元模型对引起中厚板头部翘曲的主要影响因素进行模拟研究，结果表明送入角、变形区几何形状系数与轧件头部翘曲方向及翘曲程度具有一定的关系和规律，并从外端、变形特点、质点流动以及附加应力方面对所得结果进行了分析讨论。此有限元模拟结果对实际生产具有一定的参考价值。     

神经元轴突电刺激响应的有限元数值模拟

为了研究神经元轴突的微观生理电传导特性,建立了神经元轴突的三维有限元模型,通过数值计算模拟神经元轴突对电刺激的动态响应.建立海马神经元轴突的三维几何模型并指定其生物物理参数,根据Hodgkin-Huxley方程和Maxwell方程,建立偏微分方程组,对神经元轴突有限元模型施加不同持续时间和不同脉冲幅度的电流脉冲并求解,获得神经元轴突的三维电势分布和动作电位曲线.数值模拟结果显示,该神经元轴突的静息电位约为-65 mV;对模型施加持续时间为2 ms,强度0.01 A/m2的电流脉冲刺激未产生动作电位,施以(2 ms、0.2 A/m2),(20ms、0.01 A/m2),(20ms、0.2 A/m2)脉冲刺激均产生动作电位,峰值分别出现在0.012 s、0.017 s和0.012 s,动作电位幅度约为100mV,持续时间约为2 ms.神经元轴突电刺激响应的有限元模拟结果与实验结果吻合,表明所建立的神经元轴突有限元模型及数值模拟方法合理、可靠,为深入研究神经电生理特性提供了基础模型和仿真分析方法.