基于有限元法的磁流变阻尼器三维仿真研究

针对所设计的磁流变阻尼器结构特点,应用有限元软件ANSYS提供的参数化设计语言,建立了阻尼器的1/16三维结构模型,基于磁流变液与磁芯材料具有不同的非线性磁导特性的特点,应用基于单元边法的Solid117单元建立了阻尼器的有限元模型,进行了三维静态非线性电磁场分析,在后处理器中,通过求得工作区域内平均磁场强度与磁感应强度的方法,获得了阻尼器的屈服力矩特性与漏磁系数等关键参数.     

基于有限元法毫米波引信天线罩的仿真设计

针对玻璃纤维增强聚酰亚胺树脂毫米波引信天线罩,应用MATLAB编程分析其功率传输系数、反射系数,并利用有限元法仿真分析天线罩厚度、与天线距离等参数对天线性能的影响,得到天线罩最佳厚度及与天线的距离.     

基于有限元法的大型集装箱船船体变形研究

以某大型集装箱船为研究对象,采用有限元法建立全船有限元模型。研究了空载、满载2种典型工况及波浪频率、浪向、浪高和相位4种波浪载荷因素对船体变形的影响规律。结果表明,船体变形符合Gauss分布,后艉轴承位置船体变形最大,为0.49 m,前艉轴承次之,为0.45 m,中间轴承最小,最小值0.26 m。最大变形出现在波浪频率为0.5 rad/s,180°浪向,5 m浪高,0°相位工况。研究对船体变形理论和工程实际具有重要意义和借鉴价值。     

用于磁定位的永磁体磁场仿真与实验研究

磁场分布模型是体内微型诊疗装置磁定位方法中的关键问题.使用两种常用的静态磁场分布模型,磁偶极子模型和等效磁荷模型分别对微型施药胶囊中使用的圆柱形永磁体的空间磁场进行了仿真计算和对比,仿真结果表明当场点到源点的距离r大于10倍圆柱永磁体尺寸时,两种模型的计算结果非常接近.在实验平台上进行的实验也得到与仿真相同的结果,说明在磁传感器与永磁体的距离大于10倍永磁体尺寸的前提下,磁偶极子模型是适用于体内微型诊疗装置的磁定位的.     

基于有限元法人体腿部生物力学仿真研究

为了建立可用于手术预演和规划的可靠的虚拟生物组织力学模型进行人体腿部生物力学仿真研究,根据关键组织的三维重建结果,采用有限元方法自下到上的建立骨骼、皮肤和部分软组织的生物力学模型.针对CT图像无法精确重建肌肉的几何模型的问题,在充分考虑肌腱的生物力学特性,又体现肌纤维的微观解剖结构的基础上,提出一种新型的肌肉建模方法.最后,通过患者手术获得的力位数据与有限元仿真数据的对比分析,证明建立的人体生物力学模型的可信性.     

驱动胶囊内窥镜的外磁场的2D仿真及实验研究

提出了一种用于胶囊内窥镜驱动的外部磁场线圈，对它进行了二维磁场分析，用有限元方法对不同电流和永磁体直径下的磁场转矩进行了仿真，并搭建了相应的实验模型，在实验中取得较好的效果，为设计更加复杂的驱动无线内窥镜的外部磁场线圈提供了基础。     

基于模糊形态学方法的白细胞检测新算法仿真研究

在微细胞检测过程中，白细胞检出是白细胞自动识别系统中最基本也是最为关键的一个环节，其准确性和稳定性直接影响到整个系统的运行速度和识别准确率。由于细胞图象的复杂性，细胞的检出仍然是活跃的研究领域。文章重点研究了白细胞检测方法，在现行方法的基础上，提出了一种基于模糊形态学方法的新算法用于白细胞检测，实验结果表明这种方法比其它方法有较好的优势。     

用有限元法分析管道在空间内的固液耦合振动

本文用有限元方法研究有液体流动管道在空间内振动,液体流速与压强对其固有频率的影响。给出运动微分方程及其解法,并通过实例加以验证。     

基于非线性有限元方法的柔性网仿真研究

针对柔性结构的仿真研究是计算机仿真领域的热门课题,而对无约束的大变形柔性系统非线性特性的仿真研究更是难题之一.作为对该类问题的有效探索,基于有限元法,应用ANSYS/LS-DYNA对具有多种非线性特性的柔性网进行仿真建模.在研究绳索弹性性能的基础上进行了参数优化,动态模拟了其弹射飞行过程,与实物实验结果相吻合.所采用的方法与结论在工程上具有重要的应用价值.     

基于EKF永磁同步电机FMRAC方法的仿真研究

结合传统模型参考自适应方法控制性能优越的特性和模糊控制不依赖对象精确数学模型的优势,将模糊控制器植入模型参考自适应控制系统构架中。主模糊控制器用于取代传统模型参考自适应控制中的反馈控制器,模糊逆模型结合自适应调整算法取代复杂的常规自适应规则,利用模糊控制良好的非线性学习特性,构建模糊自适应控制机构。以永磁同步电机为例,在MATLAB/Simulink环境下建立双闭环控制系统,基于扩展卡尔曼滤波设计速度观测器,基于模糊模型参考自适应方法设计速度控制器,仿真结果表明:控制系统运行平稳,速度跟踪快速准确,具有良好的动、静态特性。     

基于有限元方法的吊环数值仿真

根据杆件弯曲变形的力学理论,结合实际工程问题,分析了某吊环的力学特性,并利用有限元分析软件对吊环进行了建模与计算。计算结果表明,用有限元分析软件解决工程实际问题是可行的。而后对吊环进行了重新设计,重新设计后的仿真结果显示,重新设计后的吊环的抗变形能力比新设计前的吊环有了显著的改善。应用该方法可对类似的构件变形问题提供参考。     

冲击射流的间断有限元仿真研究

采用间断有限元方法对轴对称可压缩Euler方程组进行数值离散,并对非稳态垂直冲击射流进行了仿真模拟。计算结果表明,采用该方法能够较好地捕捉到起始冲击波在平板上反射后形成的曲面激波、马赫反射以及三波交点等复杂流场波系结构;随着时间的发展,冲击平板中心区域有明显的回流现象;平板表面的压力系数分布曲线与实验测量结果吻合较好;表明该方法是有效的,为冲击射流的数值仿真提供一种新的手段。

Abstract：

Unsteady impinging jet was simulated numerically using discontinuous finite element method which discretized axisymmetric compressible Euler equations.The computed results show that the complicated shock wave structures of interest including bowed shock waves,Mach reflected wave and the triple point are well captured using this method.Recirculating flow near the center impinging zone of surface can be observed obviously with the lapse of time.Comparisons of Surface pressure coefficient distribution showed better agreements between the computed results and experimental measurements,which indicate that this method is efficient and provide a new means for simulating the impingement jet.     

具有巴黎期权特性的可转债有限元定价和策略分析

硬赎回约束和软赎回约束使得可转债的定价复杂化。本文给出了具有巴黎期权特性的可赎回可转换债券定价模型，基于期权博弈分析思想分析了发行者和持有者的最优策略，并采用有限元方法给出了该定价模型的数值解。最后用给出的定价模型计算了招行转债的价值，并分析了发行者和持有者的最优策略。结果表明，赎回公告期和巴黎期权特征对可转换债券的价值以及发行者和持有者的最优策略都有显著的影响，这对可转换债券的定价和条款设计有着重要的意义。     

末敏弹减速伞充气过程有限元方法研究

基于有限元方法建立减速伞充气模型.针对末敏弹减速装置采用的平面圆伞,利用粒子弹簧系统构建减速伞三维模型;考虑了伞衣结构内力和内部气流运动基础上,建立充气过程的粒子节点动力学模型,并验证此模型与实验结果基本一致.该方法具有对物理试验依赖性小的特点,适合新型末敏弹减速伞的初步设计.     

一种于基于有限元的形变模型算法

针对实时虚拟手术仿真中的弹性形变特性,本文提出了一种新的算法,该算法考虑到虚拟手术中存在的特殊情况,在形变模型的实时交互性与精确性之间取得了良好的平衡,模型的实时交互性是通过进行预处理实现的,此时响应操作的实时形变计算得到加速,模型的精确性则来自于基础算法有限元法的精确性。     

基于小波有限元方法的复印纸张温度场仿真研究

复印机定影过程的温度场仿真研究对提高定影效果具有重要意义。由于定影过程温度场变化梯度大，用传统有限元分析时存在着明显的数值振荡，引起数值失真。本文利用Daubechies小波尺度函数，构造了适用于热传导问题分析的小波单元，对复印纸张复印过程的温度场变化进行了仿真研究，并与传统的有限元方法进行了比较，显示了小波单元对于大梯度问题分析的优越性，为了提高复印机的定影效果和改善复印机的性能研究提供了新方法。     

管道裂纹远场涡流检测的三维仿真研究

远场涡流检测技术具有内、外表面敏感度相同的优点,因而适合铁磁性油气长输管道中裂纹缺陷的无损检测.利用数值方法对远场涡流检测过程进行了仿真,给出了检测信号与裂纹几何尺寸之间的量化关系.首先,根据麦克斯韦方程组推导出3维远场涡流磁场分布的教学表达式.然后,由ANSYS软件建立3维远场涡流有限元仿真模型,并分析磁场在管壁内的分布特性.最后,通过3维仿真模型估计轴向裂纹的几何尺寸参数(长度、深度、宽度)对远场涡流检测信号的影响,并就它们之间的对应关系展开讨论.仿真结果为实际管道裂纹检测器设计、远场涡流探头的优化和裂纹量化评估提供了有效参考.     

新型横向磁通永磁电机电磁场有限元分析

为了验证新型四相横向磁场永磁电机(TFPM)的可行性,为其建立了模型并进行电磁场有限元分析。采用Solidworks软件,为其新型拓扑结构建立了三维模型;在Maxwell 3D仿真环境下进行网格划分,材料赋值,定义边界条件等操作,对其磁通密度、自定位力、电磁力、转矩等参数进行了三维电磁场有限元分析。实验证明,样机运行平稳,四相结构设计减小了电机自定位力,有效抑制了转矩脉动,有限元仿真结果与实验结果一致,验证了该拓扑结构的可行性。     

基于HoloLens的有限元分析变形结果可视化研究

使用Unity3D软件开发基于Microsoft HoloLens的UWP(Universal Windows Platform)有限元分析结果虚拟评审应用。利用Matlab进行编程完成三维实体静力有限元分析。为实现变形效果的可视化,提取有限元分析结果,生成VTK(Visualization Toolkit)格式文件,利用自制的文件转换器转换成.dae文件。在Unity3D软件中编写顶点着色器脚本实现片面模型的颜色显示和变形效果的可视化,最终发布UWP应用。实验结果表明:Matlab和Ansys Workbench有限元分析结果相吻合,基于HoloLens的有限元分析变形结果虚拟评审应用沉浸感强,交互性高,并可以推广到其他有限元分析应用领域。