激光热处理温度场的实验和理论研究

提出了一种激光热处理三维温度场内部边界条件模型 ,运用有限元方法 ,对激光热处理温度场进行数值模拟。该模型所确定的温度场很好的保证了工件的能量守衡 ,使得该模型可以用于有限大工件硬化区域的预测。根据相变理论 ,对该模型进行了实验验证。从该模型得到很好的实验验证显示 ,数值模拟不仅可以用于激光热处理规律的进一步研究 ,还可以用于激光热处理的实验预测 ,获得最佳的热处理结果 。

激光热处理温度场数值模拟及仿真研究

首先根据激光热处理三维温度场内部边界条件模型,运用有限元方法,对激光热处理温度场进行数值模拟。然后根据数学模型,应用当前流行的Java3D软件技术对激光热处理三维温度场进行仿真,并对该模型进行计算机虚拟实验验证,用于激光热处理的实验预测,获得最佳的热处理结果,达到节约实验费用的目的。

基于混合区域法的质子交换膜燃料电池的计算模拟

利用一个新的混合区域法对质子交换膜燃料电池进行了模拟计算。这个新方法是建立在一套完整的守恒方程基础之上的。它包括了质量守恒、动量守恒、化学组分守恒、质子和电子守恒、水容量在交换膜中的守恒等。在这个混合区域法中，水浓度守恒方程只是在电池两极的气道、气体扩散层和催化层中求解，而在质子交换膜中，求解了一个水容量守恒方程。这2个方程通过内部边界条件在交换膜和催化层的交界面相连接。另外，在催化层中求解水浓度守恒方程时，还利用了一个“假象的水浓度”的概念。从而可以准确地考虑水在膜介质中的传递。这个方法适用于质子交换膜燃料电池的三维计算模拟，其计算区域包括电池两极的双极板、气道、气体扩散层和催化层、以及中间的质子交换膜。研究表明这个新方法可以给出比单区域法更准确．曼合理的计算结果。

基于INBC的周期结构FDTD方法

针对周期结构电磁特性参数求解问题,介绍了一种基于网络分析法、矢量拟合法,用来快速求解低剖面周期结构电磁特性参数的内部阻抗边界条件(INBC)与时域有限差分(FDTD)结合的INBC-FDTD计算方法。该方法将金属层的二端口频域阻抗参数曲线先通过矢量拟合法进行有理分式拟合,再对其进行时域变换后嵌入FDTD公式完成对电场、磁场的更新工作。所提方法完整地考虑了在金属层传输的电磁场,其二端口网络阻抗参数全面地考虑了端口之间的互耦问题。