大学物理实验中有限元软件ANSYS求解电场问题的应用

本文介绍了利用大型有限元软件ANSYS分析和求解静态电场边值问题的基本方法,并把所得计算结果与解析解进行对比,验证了该方法的正确性.通过解决大学物理实验中的实际模型问题,分析ANSYS在解决大学物理实验中电场问题的优越性.     

恒定电场

根据电动力学我们知道空间中静电场的分布情况是可以通过边界条件以及泊松方程求解出来的,且解是唯一的.原则上,只要知道边界条件,我们就可以通过求解泊松方程来解决一切静电场问题.实际上这种方法还可以推广到涡旋电场中.该论文讨论了如何将研究静电场的数学方法应用到研究涡旋电场中.我们从最简单的通电螺线管激发的电场出发,求解通电螺线管内、外的涡旋电场分布函数,其次分析这些函数描述的电场是否为保守场,最后通过定义假想电流、涡旋电场矢势、涡旋电场标势将恒定电场通过泊松方程以及边界条件表达出来.     

大学物理实验虚拟系统设计与交互式教学的实现

大学物理实验在培养学生实验操作能力、观察能力、分析和解决问题能力方面发挥着重要的作用。但是,由于受实验室条件和课程时间的限制,实际教学未能真正做到实验室的全面开放,不能满足学生多层次的学习需求,虚拟实验系统可以解决这样的教学矛盾,为学生提供全方位、多层次的开放式的学习资源.文中以大学物理实验中"准稳态法测导热系数和比热"实验为例,阐述建立大学物理实验虚拟系统的原则和方法,详细介绍了如何用Flash等软件实现大学物理实验虚拟系统和网络交互式教学。     

优化团队协作促进留学生物理实验教学

根据目前部分留学生大学物理基础知识薄弱且基本实验素养匮乏的实际,应用问题解决的导向思维方法,在实验教学过程中组建教师教学团队和留学生学习团队,设计并优化教师教学流程及留学生团队学习流程,分解并制定目标任务,促进留学生在大学物理实验课堂积极开展交流与合作。该方法能有效地改进大学物理实验课堂学习氛围以及认知效率,可显著增强留学生对大学物理实验原理的理解,提高他们在大学物理实验中的实践能力,教学效果反映良好。     

用ANSYS软件分析流固耦合问题

目前,ANSYS作为一款通用的有限元分析软件,在工程上得到了普遍的应用.但由于流固耦合问题本身的复杂性,ANSYS在解决该问题的时候一直没有取得什么进展.本文以模拟海洋立管涡激振动的实验为基础,采用弱耦合方法,对其数学物理模型进行分析,提取得到附加阻尼,附加刚度,与有限元方法相结合,应用ANSYS软件建立模型以求得其固有模态.     

真空断路器灭弧室电场计算机仿真数值分析

介绍了VSm型真空断路器灭弧室内用ANSYS计算电场及电位的方法，并用ANSYS求解和分析了不同边界条件对灭弧室内电场及电位的影响，为真空灭弧室内的任意点电场及电位进行精确的定量计算与分析提供了依据．     

浅谈大学物理实验设备的管理

大学物理实验是大学生技能培养的重要实验课程,而作为实验室的设备管理是课程顺利开设的关键,本文以大学物理实验中心为例,介绍了大学物理实验室设备管理遇到的困难和问题,同时建设性的提出解决对策,为大学物理实验室建设改革提供一些思路。     

大学物理教学改革搽讨

本文根据目前大学物理的教学状况，从教学内容、教学理念、教学手段和方法上分析了大学物理教学过程中存在的问题，探讨了对当前存在问题的解决方法。     

大学物理教学中数值模拟实验的设计和研究简

结合大学物理、大学物理实验和数值计算模拟的特点,根据不同年级的学生分别设计了简谐振动合成、行星运动轨道和气体分子速率分布函数等三个计算机模拟实验.分析了每个计算模拟实验的设计思路,并对所解决的问题进行分类.通过实验教学,提高了教学效率,激发了学生的学习兴趣,培养了学生素质,起到了很好的效果.     

工科物理实验课程教学改革与实践

分析了大学物理实验课程的教学现状,对大学物理实验从教学观念、教学内容、实验方法、管理体系、实验室的对外开放和课程考核办法等提出了改革措施并付诸于教学实践。通过实践培养了学生的创新能力,有效地提高和培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。     

将ANSYS应用于求解高频电磁场

文章介绍了利用大型有限元软件ANSYS分析和求解高频电磁场边值问题的基本方法,并把 所得计算结果与解析解进行对比.验证了该方法的正确性。     

基于有限元分析的XLPE电力电缆仿真实验

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的电树枝老化威胁其安全运行,为了研究针尖缺陷对电缆绝缘电树枝产生的影响,文中运用ANSYS软件对电缆内部针尖缺陷进行模拟仿真和理论分析,并与现场所测得中压XLPE电缆的耐压强度进行对比,对试验结果进行了验证,并指出了局部电场畸变是引发贯穿性放电通道的主要因素.     

一种精确测量电表及有源网络内阻的方法

采用比较测量的方法,对电学仪表的内阻进行了精确的测量,并对测量方案进行了探讨. 在此基础上,提出了一种精确测量有源网络内阻的新方法. 并以钾电池为例,进行了实际测量,得出了较高精度的测量结果,分析了测量过程中的关键性措施和细节,得到了满意的结论.     

用ANSYS分析供热管道弯头热应力

用ANSYS 8．1有限元分析软件分析了供热管道“L”形自然补偿器的弯头部分应力的大小与分布,并与用传统的弹性中心法计算的应力相比较,由应力分布得出可以减少直管段管道壁厚的结论。     

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。     

基于ANSYS的三环减速器内齿板模态分析

三环减速器的剧烈振动问题是制约三环减速器推广使用的主要原因,其中的振动有很大一部分来源于内齿板。运用ANSYS软件,建立了三环减速器内齿板的参数化模型,介绍了ANSYS的模态分析方法并对内齿板进行了模态分析,获得了内齿板固有频率及振型特征,为进一步研究三环减速器的振动问题提供理论参考。     

混凝土重力坝加高的温度场及温度应力研究

本文利用Ansys软件对混凝土重力坝加高施工期及运行期的温度场及温度应力进行了研究。研究结果表明,重力坝加高过程中混凝土温度场的变幅很大,受外界温度的影响也比较大,产生了较大的拉应力．     

大型静电除尘装置主体钢结构的有限元分析

利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对某型号静电除尘装置主体钢结构建立有限元模型,并对模型进行了有限元分析,研究了在各种载荷共同作用下主体结构应力(应变)以及位移(变形)情况。结果表明,分析计算具有较高的精度,所建模型和采用的计算方法合理,可进一步用于电除尘器结构的优化设计。     

42CrMo棒材轧后输送与缓冷过程温度场的模拟分析

考虑相变潜热和材料热物性随温度的变化,利用ANSYS有限元分析软件对42CrMo棒材轧后输送空冷,缓冷全过程的温度场进行了有限元模拟分析,获得轧件表面与内部的温度分布规律,并提出了一种棒材缓冷温度场计算的简化模型。结果表明,模拟所得结果与实测数据吻合,表明此方法可为组织及性能预测、工艺优化提供理论依据。     

果蔬冷藏间温度场和速度场的耦合关系探析

本论文应用有限元分析软件ANSYS/FLOTRAN对果蔬冷藏间的温度场和速度场进行了计算机数值模拟.通过对各模拟方案的结果进行比较和分析,得到了冷藏间温度场和速度场的耦合关系,从而为果蔬冷藏间温度场和速度场的求解提供理论指导.