并行矢量有限元法分析新型波导侧面馈电天线

采用并行矢量有限元区域分解法对一种新型波导侧面馈电天线进行有效的分析。计算中采用矢量棱边元消除传统节点有限元存在的伪解问题。当所分析的天线规模较大时,在普通单台计算机上采用传统有限元方法分析会面临着内存不足和效率不高的问题,引入一种非重叠型矢量有限元区域分解法有效地克服了这一问题。该方法将原始大型求解区域划分成一系列小的子区域单独求解,具有很高的可并行性,从而大大缓解了内存需求,提高了计算效率。通过对一种新型波导侧面馈电天线的分析,验证了这种方法的精确性和有效性。     

基于VC++6.0的激光干涉仪PGC实时检测解调算法优化

在激光干涉仪相位载波(PGC)实时检测系统中,保证系统的实时性是一个非常重要的环节。在VC++6.0开发平台下,以C语言作为载体,分析了PGC解调算法的原理,充分利用了VC++多线程技术,将信号采集与处理分开,提高了中央处理器(CPU)的利用率。同时对PGC关键算法尤其是有限冲击响应(FIR)滤波、数值积分以及降采样技术等进行了详细地介绍。经算法优化之后,大大减少了运算数据量,增加了系统的实时性。     

主动电磁装甲拦截弹发射过程研究

主动电磁装甲是一种具有良好发展前景的装甲防护技术,它能有效提高装甲车辆的防护性能和机动性能。分析了主动电磁装甲拦截弹发射器的发射原理,推导了拦截弹的受力方程和运动学方程。为了分析加载过程中拦截弹的运动规律,给出了拦截弹加速过程分析的数值分析方案;编制拦截弹发射过程仿真的有限元分析程序并进行了仿真,得到了加载瞬间拦截弹的速度和位移随时间变化的规律。为了对仿真结果进行验证,搭建实验系统并进行了拦截弹发射实验,结果表明仿真结果与实验数据符合较好。     

大功率LED封装有限元热分析

介绍了有限元软件在大功率LED封装热分析中的应用,对一种多层陶瓷金属(MLCMP)封装结构的LED进行了热模拟分析,比较了不同热沉材料的散热性能,模拟了输入功率以及强制空气冷却条件对芯片温度的影响.结果表明当达到热稳态平衡时,芯片上的温度最高,透镜顶部表面的温度最低,当输入功率达到3 W时,芯片温度超过了150℃,强制空冷能显著改善器件的散热性能.     

Full Complex Amplitude Digital Holograms： Design, Fabrication and Optical Characterization

Diffractive optical elements have a large number of industrial applications, such as beam shaping and optical filtering. Traditionally, these elements modulate the phase of the incoming light or its amplitude, but not both. To overcome this limitation, full complex-amplitude modulation diffractive optical elements were developed. Well-established integrated circuit fabrication steps were employed to fabricate the devices with high precision. Using this approach, the new element‘s optical performances are improved also for near field operations. With this device it is possible to obtain 100% efficient spatial filtering and low noise reconstructed images.     

U成型过程的有限元分析及刀片梁的结构优化

为了避免UOE钢管制造工艺中原有U成型机刀片梁突然失效导致长时间停机,需要设计、制造新的刀片梁替换原刀片梁。采用有限元法建立U成型过程模型,并根据U形筒的尺寸、刀片梁的受力状态验证模型的可靠性。根据验证的模型,分析刀片梁的应力分布,优化刀片梁的结构,并验证结构优化方案。根据优化方案改进刀片梁,经使用后发现刀片梁的应力分布得到明显改善,大幅度地提高了刀片梁的结构可靠性。     

Mie散射系数的新算法

介绍了一种计算Ｍｉｅ散射系数的新方法，给出了计算实例。     

基于开挖方法的井底应力场有限元模型

基于开挖方法的基本思想、卸载过程的实现方法和有限元理论,采用三维八节点单元类型、适合岩土材料的脆性非线性材料模型,利用井底模型的1/4作为井底有限元模型,用3个时间步模拟开钻前、钻进和井底形成后的3种状态。分析结果表明,井壁外岩石的径向应力和周向应力都随着半径的增大逐渐变为地层的原始地应力,它们的曲线形成喇叭形;“ω”型井底中心区域存在卸载效应,适当利用卸载效应有利于提高破岩工具的破岩效率和机械钻速。靠近井壁区域存在应力集中现象,岩石可钻性变差,这是PDC钻头外侧易损坏的原因。钻头外侧布齿应加强,以提高钻头的寿命和进尺。     

PDC切削齿破岩受力的数值模拟研究

对PDC切削齿破岩过程中与岩石之间的相互作用，给出了摩擦接触有限元的分析方法，采用粘-滑摩擦模型模拟接触状态，并用罚函数与拉格朗日组合法进行求解。研究了PDC切削齿的负前角、切削深度等对PDC切削齿和岩石受力的影响作用规律。数值计算的结果较真实地反映了PDC切削齿破岩过程中所受接触压力、有效应力和摩阻应力的分布变化情况，据此给出了实际可用的建议。研究结果为PDC破岩工具的设计和应用提供了依据。     

钻柱与井壁碰撞的非线性有限元分析

根据连续介质力学和非线性有限元理论,给出了钻柱碰撞井壁过程中钻柱的控制方程,并建立了相应的有限元列式。采用显式时间积分方法求解了基于拉格朗日算法的碰撞动力学方程。计算实例与分析表明,钻柱与井壁碰撞时所造成的最大第一主应力达到308MPa,其结果远远大于人们的估计;碰撞是造成钻柱先期失效的首要原因。采用显式非线性有限元技术可以对钻柱与井壁碰撞的过程进行成功的数值仿真分析,钻柱与井壁碰撞的整个时间历程得以全面细致地模拟再现。