一种基于非均匀电导率的电热耦合数值算法

由于集成电路及其封装工艺的不断发展,其功率传输网络中的功率密度和电流密度日益增加,因此需要在集成电路的设计中考虑焦耳热效应和材料电导率性质相互耦合的影响.文中实现了基于有限元算法的电热耦合数值方法,并计算了集成电路的功率传输网络中考虑电和热相互作用时功率传输中产生的压降.但是在电热耦合计算中出现了由于某些边界条件设置而导致的电导率及其他物理参数分布不均匀情况,为了解决此问题,提出了非均匀参数的思想和向量化参数更新方法,在充分考虑非均匀的物理量之间的迭代耦合关系情况下,计算得到了功率传输中的非均匀温度分布和电势分布.同时,通过与其他两款商业软件对比,文中算法程序体现出了更高的时间效率,为集成电路的设计提供了基本的参考.

电导率分块均匀的瞬变电磁2.5维有限元数值模拟

在吸收并修正部分前人工作的基础上,给出了电导率分块均匀的瞬变电磁2.5维有限单元法正演算法.在该算法中,(1)采用在矩形网格中进一步三角细化的剖分方式,同时考虑到矩形单元中心节点的性质,求解线性方程组前用高斯消元法消除矩形网格中心节点上的待求未知量,这样一方面较准确地模拟出任意二维复杂地电断面,另一方面又大大地节省了计算量;(2)采用计算二次场的算法,事先仅需获得电场和磁场沿地电构造走向方向两个分量的一次场,故而不但计算精度较高,而且不明显增加计算量.最后,对几例典型模型进行正演,并与解析解对比,验证了本文方法的有效性.

新型头模型EIT实验装置的设计及应用

目的:研制能精确定位的头模型EIT实验装置,满足进一步研究的需要。方法:安装电极和支撑颅骨物理模型的半球状结构选用有机玻璃材料,电极用银电极,支撑悬挂结构材料选用硬度较大、方便取材的钢或铜材料。结果:新型头部物理模型在精度和稳定性方面均达到了要求,能够满足进一步实验及其相关分析的需要。结论:新型头部物理模型对扰动目标的水平位置和垂直位置定位均精确到mm,能够满足进一步实验及其相关分析的需要。

碳纤维复合材料涂层厚度涡流法测量的研究

基于涡流法对碳纤维复合材料涂层厚度的测量进行研究,结合材料属性及组织特点,利用ANSYS软件对非磁性超低电导率基体材料上涂层厚度的涡流法测量作二维仿真,然后采用电导率混合分块赋值的方法来模拟材料电导率不均匀性并进行有限元分析和实验验证,仿真计算与实验结果吻合较好。分析结果表明通过选择合适的检测频率可以使探头线圈阻抗与涂层厚度有很好的线性相关性和检测分辨率。该方法很好地反映了材料属性的特点,提高了碳纤维复合材料涂层涡流测厚仿真的准确性,为碳纤维复合材料涂层厚度的涡流法高精度测量提供了可靠的理论依据和技术支持。

华北和华东地区地磁转换函数对地震的动态响应

地磁转换函数是利用地磁测深原理(GDS)推算的、表征观测点及其周围地区地下电性状态的一种无量纲参量,它是空间(测点)、周期(或频率)和地下深度(h)的函数。本文计算了我国华北和华东地区9个地磁台70年代以来的转换函数及其参量的动态变化,并考察了这种变化与各台附近发生的11个重要地震的时空变化关系,给出的主要结论是: (1)转换函数的模|A|或|B|的频率响应、|A|或|B|及其参量可作为地震的前兆参量。 (2)发现1989年10月18日和1991年3月26日两次山西大同地震前,转换函数的月变化率等值线出现类似震源机制的“四象限”现象,零等值线与未来地震的等震线相似。 在进行震例分析过程中,还进行了较为成功的预报地震实践。