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comsol仿真软件在“电磁兼容”课程实验中的应用

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教育教学论坛 2022年第11期 145-148页

作者：白洁陈玉孔忻西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

随着电子产品中的电磁兼容问题越来越受到关注,“电磁兼容”理论已成为电气技术人员必备的专业基础知识,也是测控专业的学生不可或缺的能力之一。针对“电磁兼容”理论中概念抽象、公式多、学生理解困难等问题,通过优化实验内容,采取基... 详细信息

随着电子产品中的电磁兼容问题越来越受到关注,“电磁兼容”理论已成为电气技术人员必备的专业基础知识,也是测控专业的学生不可或缺的能力之一。针对“电磁兼容”理论中概念抽象、公式多、学生理解困难等问题,通过优化实验内容,采取基于问题需求牵引式、互动式的教学方式,将comsol仿真软件引入学生的实验中去。以“飞机天线串扰电磁兼容仿真实验”设计为例,说明将仿真软件用于电磁兼容课程实验的全过程。结果表明,该实验方式从多角度综合考虑了电磁兼容性的问题,有利于培养学生的理论知识,以及分析问题、解决问题的能力。

关键词：电磁兼容 comsol仿真软件飞机天线串扰学生

基于comsol仿真软件的阵列感应测井偏心响应计算方法

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测井技术 2012年第4期36卷 357-360页

作者：仵杰段雁超李凡许亮解茜草西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室陕西西安710065 中国石油集团测井有限公司长庆事业部陕西西安710201

研究了基于有限元仿真软件comsol的阵列感应测井偏心响应数值计算方法。通过解决偏心模型的建立、地层大小的选取、网格剖分设计和求解器的选取等问题,高效准确地计算出阵列感应测井仪器MIT的偏心响应。均匀地层comsol仿真软件计算结果... 详细信息

研究了基于有限元仿真软件comsol的阵列感应测井偏心响应数值计算方法。通过解决偏心模型的建立、地层大小的选取、网格剖分设计和求解器的选取等问题,高效准确地计算出阵列感应测井仪器MIT的偏心响应。均匀地层comsol仿真软件计算结果与解析解的相对误差最大为0.369 796%,能够较好地满足计算精度,计算数据可靠有效。应用comsol仿真软件对阵列感应测井仪器MIT建立偏心响应数据库,对偏心严重的响应绘制图版进行分析,可有效分析偏心对视电导率的影响。

关键词：阵列感应测井 comsol仿真软件偏心影响数值仿真

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三相行波电帘的电场分布及除尘机理研究

太阳能学报 2022年第7期43卷 152-158页

作者：沈振兴刘百诚庄建宏孙旗霞燕山大学建筑工程与力学学院秦皇岛066004 兰州空间技术物理研究所空间环境材料行为及评价重点实验室兰州730000 沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159

为了研究行波电帘清除光伏组件表面微尘的机理,提出一种基于comsol多物理场仿真软件的电帘除尘建模方法,建立三相行波电帘与带电微尘颗粒相耦合的动力学模型。研究不同电极、电源参数和环境因素下微尘颗粒的运动,首次分析电极形状对电... 详细信息

为了研究行波电帘清除光伏组件表面微尘的机理,提出一种基于comsol多物理场仿真软件的电帘除尘建模方法,建立三相行波电帘与带电微尘颗粒相耦合的动力学模型。研究不同电极、电源参数和环境因素下微尘颗粒的运动,首次分析电极形状对电场分布和场强的影响。结果表明,三相行波电帘能有效实现尘埃的定向输运,带正电微尘颗粒会以跳跃、帘状或冲浪模式沿行波传播方向移除电帘,但微尘颗粒的运动模式及除尘效率受多种因素影响。

关键词：光伏组件电动力学除尘行波电帘 comsol仿真软件

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测量液体管内含气率的电容传感器系统的设计

仪表技术与传感器 2022年第11期 23-28页

作者：何根平柯伊宇徐沧粟李孝禄杨孟洋金杰浙江兰通空调设备有限公司浙江丽水323703 中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室浙江杭州310018 浙江大学能源系浙江杭州310027

文中设计了一个阵列式结构的电容传感器系统,对液体管内含气率进行测量。首先,基于comsol仿真软件对传感器的结构参数进行优化,并完成传感器的设计与制作。然后,设计用于极板工作状态切换的门电路和用于微小电容测量的C/V转换电路,再设... 详细信息

文中设计了一个阵列式结构的电容传感器系统,对液体管内含气率进行测量。首先,基于comsol仿真软件对传感器的结构参数进行优化,并完成传感器的设计与制作。然后,设计用于极板工作状态切换的门电路和用于微小电容测量的C/V转换电路,再设计FPGA程序进行电路控制和上下位机通讯,并对上位机采集的信号进行滤波、解调。最后,用BP神经网络完成管道截面处的含气率重构。进一步采用可视化验证方法对电容传感器系统的准确性进行验证。电容传感器系统和可视化方法得到的平均截面含气率的偏差不超过8.48%,均值偏差为5.62%,均方根偏差为5.51%。设计的电容传感器系统具有很好的测量准确性。

关键词：气液两相流含气率电容传感器神经网络可视化 comsol仿真软件

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磁聚焦式扭矩传感器聚焦装置的仿真分析

传感器与微系统 2022年第11期41卷 31-34页

作者：李志鹏王博男孟旭朱世宁刘杰东北林业大学交通学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040

针对现有磁聚焦线圈与转轴间隙较大时,聚焦磁场发散的问题,设计了一种新型导磁体,并提出了金属屏蔽层的构想。利用comsol仿真软件,分析了不同材质和不同尺寸的导磁体与屏蔽层对聚焦效果的影响,用逐点法挑选出聚焦效果最好的组合,构成聚... 详细信息

针对现有磁聚焦线圈与转轴间隙较大时,聚焦磁场发散的问题,设计了一种新型导磁体,并提出了金属屏蔽层的构想。利用comsol仿真软件,分析了不同材质和不同尺寸的导磁体与屏蔽层对聚焦效果的影响,用逐点法挑选出聚焦效果最好的组合,构成聚焦装置。研究结果表明:在导磁体下方1~5 mm处,半径为1 cm的圆内形成有效的聚焦倍数,实现了磁聚焦式扭矩传感器对其下方一定的高度处确定面积内形成聚焦磁场的需求。引入屏蔽层后,减少了原有的漏磁,提高了中心聚焦度,聚焦倍数最高可达158.52,发展了静磁屏蔽的应用,解决了间隙增大磁场发散的缺陷。

关键词：磁聚焦扭矩传感器导磁体 comsol仿真软件

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微纳结构化光学表面的激光损伤特性仿真研究

微纳结构化光学表面的激光损伤特性仿真研究

作者：夏周西安工业大学

学位级别：硕士

长期以来,光学元件表面微纳结构化的光学特性一直是众多科学家的研究热点。同时为了使光学元件在高功率激光的强场环境下稳定工作,光学元件的抗激光损伤性能也已经成为研究者们越来越关注的热点问题。所以,本论文就结合这两个热点问题,... 详细信息

长期以来,光学元件表面微纳结构化的光学特性一直是众多科学家的研究热点。同时为了使光学元件在高功率激光的强场环境下稳定工作,光学元件的抗激光损伤性能也已经成为研究者们越来越关注的热点问题。所以,本论文就结合这两个热点问题,通过使用有限元仿真软件comsol模拟研究微纳结构化光学表面的抗激光损伤特性。首先,使用comsol仿真软件对光学元件表面三种形状微纳结构进行建模,并模拟波长为1064nm激光辐照微纳结构化光学元件表面,得到三种形状微纳结构(半圆柱形、三棱柱形、四棱柱形)光学元件表面的电场分布和温度场分布。接着分析电场和温度场分布图得出该光学元件的场致损伤和光学元件热熔融损伤的可能性,进而判断出光学元件的抗激光损伤特性的优良。对比本文所研究的三种微纳形状结构,在半圆柱形、三棱柱形、四棱柱形的底边长度都相等为400nm,并且等高为200nm的结构参数下,三棱柱形微纳结构光学元件相比较四棱柱形与半圆柱形微纳结构光学元件具有较高的抗激光损伤的能力。其次,改变光学表面微纳结构参数,研究强激光辐照下光学元件表面的温度场分布与电场分布,对得到的电场与温度分布进行分析,优化得到最佳微纳结构参数,在最佳结构参数下光学元件具有最佳的抗激光损伤能力。半圆柱形微纳结构的最佳结构尺寸参数为:半圆柱形半径在50-80nm、160-190nm,在这两个尺寸范围内,含有半圆柱形微纳结构光学元件具有较高的抗激光损伤性能;三棱柱形微纳结构最佳结构尺寸参数为:三棱柱形高度b0=100nm、200nm、300nm、400nm,底边宽度a0在50-150nm范围以及三棱柱形高度b0为200nm,底边宽度a0在300-400nm范围,含有三棱柱形微纳结构光学元件具有较高抗激光损伤能力;四棱柱形微纳结构最佳尺寸为四棱柱高度b0=300nm,底边宽度a0在250-320nm和350-400nm范围以及四棱柱高度b0=200nm、400nm,底边宽度a0在100-120nm范围,含有四棱柱形微纳结构光学元件具有较高的抗激光损伤性能。本论文的研究结果为光学元件表面微纳结构的形状对光学元件的抗激光损伤性能的影响、光学元件表面微纳结构参数的优化设计和制造提供论依据和借鉴,以达到提高光学元件的抗激光损伤能力的目的。

关键词：微纳结构化有限元仿真热熔融损伤场致损伤抗激光损伤特性光学表面微结构微纳结构参数 comsol仿真软件

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基于条件生成对抗网络的涡流磁场深度换算

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第8期49卷 116-120页

作者：刘胜道文昊东何保委欧阳剑锋海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

为提高舰船磁隐身能力,对舰船涡流磁场的深度换算进行研究,以满足消磁勤务的要求.首先,采用comsol仿真软件,使用有限元法进行铜板涡流磁场建模,通过外加磁场的改变模拟产生的两个深度涡流磁场,建立涡流磁场数据库;然后,在此基础上使用... 详细信息

为提高舰船磁隐身能力,对舰船涡流磁场的深度换算进行研究,以满足消磁勤务的要求.首先,采用comsol仿真软件,使用有限元法进行铜板涡流磁场建模,通过外加磁场的改变模拟产生的两个深度涡流磁场,建立涡流磁场数据库;然后,在此基础上使用条件生成对抗神经网络(CGAN)对涡流磁场数据进行训练和学习,建立不同深度的涡流磁场推算模型.得到的模型对涡流磁场的推算准确度较高,训练结果较好,对实际的涡流磁场研究有指导意义.

关键词：涡流磁场条件生成对抗神经网络(CGAN) 深度换算有限元法 comsol仿真软件

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油井远程无线通讯声波衰减特性研究

辽宁石油化工大学学报 2022年第3期42卷 79-83页

作者：白海城王晨旭林权张雷雷辽宁石油化工大学信息与控制工程学院辽宁抚顺113001 抚顺石化工程建设有限公司辽宁抚顺113006

在油井作业过程中,无线通讯技术可以解决油井井下参数传输中存在的误码率高、实时性差等问题,如何选择声波特征频率以及探究声波在油管柱中的衰减度已成为近年来研究的热点。针对声波信号沿金属管壁传输衰减特性展开研究,并建立了通讯模... 详细信息

在油井作业过程中,无线通讯技术可以解决油井井下参数传输中存在的误码率高、实时性差等问题,如何选择声波特征频率以及探究声波在油管柱中的衰减度已成为近年来研究的热点。针对声波信号沿金属管壁传输衰减特性展开研究,并建立了通讯模型,在此基础上量化声波衰减规律,结合comsol波形仿真软件验证了所建立的通讯模型和特征频率选取的正确性。结果表明,该方法可以有效传输声波信号,为油井远程无线声波通讯技术提供了最佳频率选取方案。

关键词：无线声波通讯声波衰减 comsol仿真软件油管柱传声特征频率选择

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液-液两相流的共直线液滴运动聚结特性

油气储运 2018年第8期37卷 891-896页

作者：王宇岑国丽萍东北石油大学

当前液-液两相流理论研究多集中于液滴群在反应器内的宏观动力学行为,对于微观下液滴与液滴相互作用机理的研究尚不彻底。为了研究油水两相流共直线上升的双液滴(油滴)之间的相互作用,基于液-液两相流理论,运用comsol仿真软件Cahn-Hilli... 详细信息

当前液-液两相流理论研究多集中于液滴群在反应器内的宏观动力学行为,对于微观下液滴与液滴相互作用机理的研究尚不彻底。为了研究油水两相流共直线上升的双液滴(油滴)之间的相互作用,基于液-液两相流理论,运用comsol仿真软件Cahn-Hilliard方程的相场方法建立了油滴运动模型,模拟了油滴间距离、油滴粒径、两相物性等参数对双油滴间相互作用的影响规律,进而分析油滴之间的尾流对油滴聚结的影响。结果表明:先行油滴的尾流影响跟随油滴的上浮速度,从而促使两油滴发生聚结,随着油滴间距离的增大,影响减弱,且油滴粒径越大、黏度越小,聚结时间越短。研究结果为更复杂的液-液两相流体系研究提供了参考。

关键词：液-液两相流相互作用相场方法动力学研究聚结特性 comsol仿真软件