体感诱发电位检测中电琐激场分布的模型模拟

采用镜像法，对经皮刺激电极下人体组织中电位场和电流密度场的分布进行了理论的推导，得到了场分布的解析解，以此解析解为基础，推导了电极下场分布的数值解，在此基础上，通过模拟实验进行了验证。结果表明，刺激电极下的电场与电流场分布是不均匀的，当刺激电极安放在；被刺激神经正上方并沿神经起行方向放置，效果最好。     

一种新的介电电泳电极的设计方法

利用电场势函数可以设计电极形状的原理,通过介电力场的势函数对电极进行设计,针对无源场中的拉普拉斯方程进行推导,提出了无源场中关于介电力矢量的控制方程,通过该方程的特解分析了无源场上等势面分布与介电力之间的参数关系.该方法可以快速设计具有解析解介电力场的电极形状.最后,用该方法设计了一个电极形状,通过有限元模拟计算证实可以达到设计要求.     

压电材料中的表面电极

讨论了压电介质表面存在电极时的电学混合边值模型,应用复变函数中解析延拓方法和Reimann-Hilbert等理论,得到在电极作用下产生的应力应变场和电场分布,从而得到混合边值问题的全场解,并研究了压电体存在表面电极时的特性与强度问题。     

偏心圆柱形电容器电位的计算与分析

在保角变换的基础上利用分离变量法求出了偏心圆柱形电容器电位函数的解析解,并借助有限差分法和MATLAB编程对其电位分布进行数值求解,通过数值解与解析解的结果比较说明解析解是正确的,由此分析场域内等位线的分布也是正确的.因此,在计算与分 析过程中,把数值解与解析解两种方法结合起来,既可加深对场域中电位分布函数的理解,又可起到相互验证的作用.     

基于相场模型的一维拉杆脆性断裂分析

基于相场模型分析了受拉结构脆性断裂破坏,介绍了裂缝分布函数和能量耗散函数的构造,根据能量守恒定律推导了相场损伤模型控制方程,并采用交错数值计算方法对方程进行求解.通过对比一维无缺陷受拉杆数值解和解析解论证了数值解的正确性.随后模拟了含几何缺陷受拉结构和含损伤受拉结构断裂破坏,数值结果表明有限元数值模拟相场分析方法能够较准确地模拟破坏区应变局部化行为和脆性断裂.     

微扰法在静电电子透镜容差计算中的适用性分析

对微扰法在电子光学系统容差计算中的适用性进行了分析,针对电极偏心和电极加工不圆这两种常见缺陷,研究了２个解析模型－偏心双圆筒电容器和共焦椭圆柱电极,推导了其电位分布的表达式,并用所编写的基于微扰法的计算软件,计算了相应的缺陷电极结构的电场分布,将数值计算结果与解析解对比,得到了微扰法的误差关于电极缺陷与尺寸比的变化曲线。结果表明,形位公差为１￣３级时,微扰法的计算误差仅为１０＾－４,对电子光学器件     

圆形隧洞各向异性渗流的研究

基于饱和均质介质中,圆形隧洞各向同性稳定渗流的一个解析解,利用等效渗透系数法、坐标变换及流量不变法则,导出饱和成层介质中,圆形隧洞各向异性稳定渗流的解析解.结合有限单元法计算精度的要求,以及Polubarinova-Kochina隧洞渗流流量计算假设,对圆形隧洞各向异性稳定渗流孔隙水压分布的解析式进行替换和简化,推导出进行渗流场分析时确定有限元分析合理计算区域的理论公式,并对圆形隧洞各向异性稳定渗流孔隙水压和洞周流量的理论解和有限元解进行数值比对和误差分析.     

真空预压联合电渗法加固软基的固结方程

在Terzaghi固结理论和Esring电渗固结理论的基础上推导真空预压联合电渗法加固软基的二维固结方程,给出了真空预压联合电渗加固过程中超静孔隙水压力的解析解.通过算例,分析了真空预压联合电渗引起的土体超静孔隙水压力随时间的发展以及在电极间的分布规律.进行了真空预压联合电渗的模型试验,试验后实测土体含水率与通过超静孔...     

深埋圆形隧洞围岩各向异性稳态渗流场解析解

在传统各向同性渗流的深埋圆形隧洞渗流场解析解的基础上,引入2个相互垂直方向上的渗透系数比,通过坐标变换以及共形映射的方法,推导了各向异性渗流情况下深埋圆形隧洞的渗流场解析解.参数分析结果表明:当渗透系数比等于1时,所得解退化为各向同性渗流圆形隧洞渗流场解析解;当渗透系数比不等于1时,圆形隧洞渗流场等水头线为椭圆形,渗透系数较小的方向水力坡降较大,渗流场不再均匀分布,但是随着与隧洞中心距离的增大,这种不均匀性逐渐减弱.该解析解的计算结果与数值模拟的结果完全吻合,从而验证了其正确性.研究成果可供相关工程参考借鉴.     

球冠形电极的温度场

讨论了球冠形电极在油层中的温度场.给出了流动介质中的扩散方程.根据浸在油层中球冠形电极的电流强度.确定出油层中温度分布的数学模型;并求出了所提出的数学模型的解析解.     

细胞悬液中细胞跨膜电位计算模型

由于建立外加电场中悬液细胞跨膜电位计算模型非常困难,本文用近似场等效方法解决了该建模难题．首先用Maxwell等效原理,计算处于外加场中细胞悬液的平均场．然后确定悬液中一个细胞局部的实际场分布和独立处于外加场中单细胞场分布近似等效的条件,再基于单细胞膜电位求解方法,建立反映均匀排列悬液细胞跨膜电位变化的计算模型．模型表明了细胞膜电位的变化和外加场、细胞种类、细胞浓度以及细胞排列方式的关系,揭示了悬液细胞相对单细胞跨膜电位下降的物理过程．最后用该模型计算了悬液中细胞跨膜电位并和数值解进行比较,结果基本符合．     

PEMFC流场的数学模拟

质子交换膜燃料电池（PEMFC）流场是影响其电池性能的重要因素．建立了针对PEMFC流场分析的数学模型，并对5种常见形式的流场进行了模拟计算，考察了其中气体流速及电流密度等物理量的分布情况．模拟结果显示，流场形式对电流密度分布影响很大，适当拉近上游和下游流场之间的距离可以促进电流密度的均匀分布．所建方法可以用来评价流场，对流场形式的设计有指导作用。     

MOSFET开关变换电路换流过程的瞬态磁场能量密度的计算

为进一步明确电力电子电路开关瞬态过程的干扰特性 ,基于传输线理论 ,首先解决了瞬态电流环路磁矢量势计算中所遇到的难题 ,并在此基础上提出了一种瞬态场时域解析模型 .在进行高精度计算时 ,该模型与数值方法相比具有高效的特点 .最后以MOSFET开关电路为例 ,计算了该开关在关断瞬间瞬态磁场的变化规律 ,并计算了瞬态磁场能量密度 .本模型的建立为电力电子电路的电磁兼容性设计提供了依据 .计算结果与实际结果均表明 ,瞬态电流在本文所提出的实验回路中的传输时延虽为纳秒级 ,但应在瞬态模型中给予充分考虑     

基于流场复势的空间裂纹止裂应力强度因子分析

选择带有圆形埋藏裂纹的金属构件作为研究对象。在向金属构件通入脉冲电流时,可以将金属构件内电流绕圆盘裂纹的流动比作在流体力学平面势流中流体绕平板流动的情况,给出电流流动的复势函数,进而推导出电流密度,据此推求热源功率,最后确定带有圆形埋藏裂纹的金属构件脉冲放电瞬间的热应力强度因子,结合只有外载荷作用下的金属构件裂纹尖端的机械载荷应力强度因子,给出外载荷作用下带有埋藏裂纹金属构件脉冲放电瞬间的综合应力强度因子。     

离子注入对多晶金刚石薄膜场发射特性影响的研究

对等离子增强化学气相淀积多晶金刚石薄膜在Ｎ离子注入前后的场发射特性进行研究。研究发现,同一工艺条件下的淀积的多晶金刚石薄膜样口的发展射特性在离子注入前有较大的差异,离子注入后金刚石石薄膜场发射特性的差异基本上得到消除,而且在高场下发射电流密有一定程度的提高,场发射特性得到较大改善。     

一种解决电场积分方程低频失效的新方法

应用基于RWG基函数的矩量法(MOM)求解电场积分方程(EFIE)会出现低频失效问题.提出一种基于三角元与RWG基函数关系的连接矩阵,利用该矩阵建立了电荷与电流之间的关系方程,通过该方程将传统的EFIE方法改进为增广矩量方程(A-EFIE)方法.该方法中矢量位与标量位被分离为单独的矩阵元素,避免了低频时传统EFIE中矢量位与标量位的不平衡.应用该文方法分别计算不同低频下理想导体球的双站雷达散射截面(RCS),结果与解析解吻合良好,表明该文方法可以有效地解决传统EFIE的低频失效问题.     

基于混沌人工势场法的机器人路径规划

本文以人工势场法为基础,提出了一种基于混沌人工势场法的机器人路径规划方法,该方法解决了传统人工势场法存在局部最优点问题、在相近障碍物间不能发现路径、在障碍物前震荡、在狭窄通道中摆动等缺陷。仿真试验表明,该方法能有效的实现机器人路径规划。     

Analytical optimization for field emission of carbon nanotube array

To optimize field emission （FE） property of carbon nanotube （CNT） array on a planar cathode surface, the Fowler-Nordheim formula has been used to discuss the maximum of the emission current density with the floating sphere model in this paper. The emission current density is dominating as the analytical Fowler-Nordheim function of the intertube distance, and the maximum of the emission current density is deduced and discussed. The results indicate that the intertube distance in CNT array critically affects the field enhancement factor and the emission current density, whose maximum occurs at the intertube distance approximating a tenth of the tube height. Considering the emission current density and the field enhancement factor, the FE can be optimized analytically when the intertube distance is about a tenth of the tube height.     

电渣重熔过程电磁场和温度场数值模拟

建立了考虑电流集肤效应的三维电渣重熔电磁场和温度场数学模型,并采用电磁场和金属熔池形貌测量方法分别验证了数学模型的准确性,分析了电流频率和渣池厚度对电渣重熔过程电流密度、磁感应强度、电磁力、焦耳热、温度、熔池深度的影响规律.结果表明:随着电流频率增加,电极和钢锭表面电流集肤效应明显,渣池内部电流分布基本不变;电渣重熔系统内最大焦耳热位于平底电极与渣池接触角部,然而高温区位于渣池内部电极下方靠近渣金界面处.当渣池厚度从015m增加到021m,渣池中心轴线上最高温度从1826℃降低到1721℃,金属熔池深度从022m降低到016m.     

碳纳米管/纤维阴极场发射平板显示器研制

探索了从碳纳米管/纳米纤维（CNT/CNF）的制备到CNT/CNF阴极场发射平面显示器(c-FED)封装的工艺流程.用化学气相沉积方法,优化制备条件获得了纯度较高的CNT/CNF;以 CNT/CNF和低压荧光粉为原料,采用丝网印刷工艺制作显示器的阴极和阳极;采用类真空荧光显示器的封装工艺封装了c-FED样管.所研制的c-FED具有优良的场发射性能,较好的均匀性及发光密度,黄色荧光粉的c-FED在电场为 2.7 V/μm时的亮度可达600 cd/m².因该显示器使用普通玻璃作为阴阳极基板,整个工艺流程在大面积和实用化方面有很好的应用潜力. 