Articles techniques et présentations

基于压电式导波传感器和导波的结构健康监测方法是目前最有应用前景的一种方法。导波在结构中传播时，结构内部的各种损伤会引起应力集中、裂纹扩展，这些损伤及其周围的边界都会引起在结构中传播的导波信号的散射和能量的吸收，正是基于这种现象，导波可以被用来对结构中的损伤进行监测。因此，通过与结构一体化集成的压电传感器，在结构中激发导波信号，结构产生损伤后会对导波传播特性产生影响，通过对导波信号进行分析可以实现对结构损伤的实时监测。 本研究借助 COMSOL Multiphysics® 对使用铆钉连接的机翼桁条以及部分上蒙皮进行建模，使用接触对处理桁条与蒙皮的接触 ... En savoir plus

SiC逆变模块以其高效能、高开关频率及良好的热稳定性，成为提升电动车辆动力性能和热管理效率的理想选择。如何在加速爬坡、重载运输等极端运行工况下确保功率模块的有效散热，同时严格限制寄生电感的提高，成为当前SiC逆变模块封装设计亟待解决的技术难题。本研究使用COMSOL 6.0构建了车规级半桥模块的多物理场耦合模型，采用了传热模块、AC/DC模块，重点研究了模块端子和芯片布局优化对散热性能的影响以及寄生电感抑制策略。建立三维半桥模型，集成SiC芯片、覆铜陶瓷基板、散热器等主要组件，瞬态分析模块的温度分布和变化规律，并计算功率回路的寄生电感。以热阻最小化为目标 ... En savoir plus

本研究聚焦于金属薄膜孔阵列中的表面等离极化激元（SPP）行为，提出了一套可统一描述近场与远场特性的波函数理论。该理论将孔边缘的电荷振荡等效为赫兹偶极辐射，并在二体耦合模型的基础上引入多体相互作用修正，构建了能够定量预测 SPP 近场增强效应与远场透射特性的物理框架。 为验证理论的准确性与普适性，利用 COMSOL的波动光学模块建立了金属薄膜孔阵列的三维有限元模型，输入金属色散参数、阵列几何结构及入射光条件，并施加端口条件与周期性边界条件/PML吸收边界条件，计算了近场电场分布、功率流密度以及远场透射谱。COMSOL 仿真在揭示孔边缘局域电场增强 ... En savoir plus

随着电磁设备的广泛应用，电磁辐射对植入式心脏起搏器患者健康的潜在影响引发关注。本文针对传统有限元方法计算时间长的问题，提出一种基于3D U-Net神经网络的方法快速预测微波炉泄漏电磁波对佩戴心脏起搏器患者产生的电磁暴露。研究通过COMSOL软件建立微波炉-人体胸腔-起搏器多物理场耦合模型，采用COMSOL Multiphysics®的RF模块进行多物理场耦合仿真，模拟2.45GHz电磁波在人体组织中的传播与能量吸收特性，利用参数化扫描生成多工况下的电场强度、比吸收率（SAR）数据，将仿真得到的电场强度和SAR作为神经网络的标签数据，之后对原始数据进行裁剪、补充 ... En savoir plus

网罩是广泛应用于扬声器产品的重要声学部件，它起到保护、防尘和美观等作用，但不可避免地会对扬声器声场产生影响。基于穿孔板理论给出了网罩声阻抗计算公式，并分析了网罩孔隙率和厚度等对网罩声阻抗的影响。以一款1.5英寸高音扬声器为对象，采用COMSOL Multiphysics软件的“压力声学，频域”物理场接口建立了带网罩扬声器声场的数值仿真模型，并研究了网罩厚度、高度和孔隙率对扬声器声压级频响曲线的影响。采用3D打印机制作了多个不同厚度、高度和孔隙率的网罩，并测量了高音扬声器在不同网罩下的声压级频响曲线。仿真结果和测量结果一致，研究结果表明：1 ... En savoir plus

同轴磁齿轮是将一个或一组永磁体或电磁体安置在圆形转轴外侧，通过扭矩-速度的调整实现外部非接触式动能控制的机构，用于工业自动化控制和可再生能源等应用中，和机械齿轮不同，磁齿轮工作时无摩擦，所以能量损耗小。本文以二维旋转动网格模型为基础，在径向方向分别安置单个和多个永磁体。探究不同安置数量对外部空间环境产生的电磁感应规律。 En savoir plus

前期研究中，我们设计了基于准同轴结构的微波等离子体无极灯 [1]。该结构以激发后的等离子体作为同轴内导体，法拉第笼作为外导体。仿真结果显示，电磁波在等离子体 - 金属构成的准同轴波导中传播时，同步被等离子体吸收并形成驻波；实验中，激发后的无极灯呈现亮 - 灭周期性特征，这与仿真所得电子密度分布特性高度一致。​ 基于上述研究基础，结合激发后等离子体具备高电导率、可作为同轴内导体的特性，我们进一步提出新设计，一种用于在放电管中产生长等离子体源的装置。该装置采用矩形波导与同轴波导组合结构，仍以高电导率的激发后等离子体为同轴内导体，外导体则由金属壁构成。对 Ar ... En savoir plus

电声产品的仿真包括电磁仿真、力学仿真、声学仿真，逐步拆解设计部件电磁设计最佳方案，悬挂系统对称性最佳方案，声学产品效果最佳方案，随着智能电声产品越来越小型化、集成化、多功能化，借助多物理场分析的场合越来越多，Comsol也可实现耳塞或耳垫的物理降噪仿真、耳机充电仓的磁吸力效果仿真、多单元耳机的声学效果集成仿真等，借助Comsol仿真可以有效辅助设计、缩短电声产品的开发周期。 En savoir plus

电子枪中加速电极的形状参数是影响电子枪性能的关键参数之一，其影响主要通过改变轴上电势分布实现，本研究建立了电子枪加速极的静电仿真简化模型，以加速极形状参数为变量、轴上电势曲线为目标进行参数化扫描，可以得到预设条件下的加速极厚度、孔径、间距等参数的影响趋势。该模型可用于电子枪加速电极的形状参数优化，导入具体电子枪几何模型后可以寻找加速极几何参数的局部最优解。 En savoir plus

磁性纳米线中的磁畴壁 (domain wall) 系统因兼具基础研究价值与应用潜力而备受关注。在窄而薄的纳米线中，横向磁畴壁(transverse domain wall)是最基本的磁畴壁类型。 存在两种截然不同的磁畴壁相互作用机制：首先，静磁相互作用会诱发长程吸引或排斥效应——等效而言，每个磁畴壁携带有效磁荷，介导着类库仑长程相互作用；其次，交换相互作用会在相邻畴壁间产生短程的吸引或排斥力，这实质上是一种拓扑相互作用。按照磁畴壁携带的等效磁荷的符号以及其拓扑手性，共有四种横向磁畴壁，分别记为R+,R-,L+,L-。 对于单根纳米线中的两个磁畴壁 ... En savoir plus