三维集成电路硅通孔热特性的COMSOL模型

利用COMSOL软件建立了三维集成电路散热模型并进行仿真。仿真结果显示,在元胞块之间插入TSV网络可以有效将三维集成电路温度控制在一个安全范围之内,而且随着TSV半径的增大,三维集成电路散热效果更好。

受HDPE膜影响下的垃圾填埋场渗滤液水位探测方法研究

渗滤液水位会影响填埋场堆体稳定并有渗漏污染风险,当渗滤液赋存于HDPE防渗膜上方,堆体和渗滤液堆积电阻率特征的极端分异特性以及边界效应等因素使得最小二乘(LS)等传统物探反演方法无法精确反演实际电阻率分布,从而无法根据电阻率差异特征定位HDPE膜上方渗滤液水位的高度。为准确刻画堆体内部特别是渗滤液-HDPE膜局部电阻率精细分布,对传统高密度电法(ERT)装置进行改进,提出了一种川形探测装置(C-ERT),并采用BP神经网络的电阻率反演模型算法。通过COMSOL理论模型和江西某生活垃圾填埋场采集的现场数据对该方法进行验证,并与LS法比较。结果表明:基于川形装置的BP神经网络能有效识别出HDPE膜上方的渗滤液区域,识别准确率约为83.2%,而LS法并不能识别出渗滤液区域。

基于阵列式静电传感器的颗粒带电量估计方法

颗粒所处空间位置对静电传感器探极表面的感应电量有重要影响,采用单传感器结构难以准确测量颗粒所带电量。采用平面阵列式传感器求解颗粒所带电量及其空间位置,以解决单传感器结构存在已知量无法满足求解条件的问题。使用COMSOL Multiphysics建立阵列式静电传感器的高保真传感数值模型,结合静电传感器传感模型的理论和方法,通过实验验证所建模型对带电颗粒运动与静电感应过程的有效性。提出一种基于Tikhonov正则化方法的颗粒带电空间分布求解算法,实现单个颗粒所带电量及其空间位置的确定。经仿真与实验验证,颗粒反演带电量与实际带电量误差绝对值低于8%。所提方法可准确反演带电颗粒所带电量及其空间位置。

某型飞机结构件局部腐蚀仿真与试验验证

采用7050铝合金、QAl10-4-4铜合金及Aermet100结构钢制作了某飞机结构模拟件,测试了三种材料的极化曲线,并以7050/QAl10-4-4/Aermet100极化曲线的插值函数作为边界条件构建了基于二次电流分布的Comsol有限元仿真模型,计算得到了三种金属两两耦接的电偶电流及耦合电位值,并与试验结果进行对照来调试模型,将调试好的模型应用于某型飞机结构件模拟件。结果表明:该模型能够较好地反映腐蚀发生的位置及腐蚀发生的先后顺序,可以为复杂结构件乃至整机的腐蚀仿真预测奠定基础。

基于COMSOL电动汽车安全预警研究

在车辆安全预警模型中,电池滥用和电池外部因素导致的电池失效容易识别出来,但是电池本身存在的问题很难通过数据特征判断。利用COMSOL模型拟合不同情况的电池变化,通过最小二乘法拟合出电压损失曲线,推算出影响电压变化的3类特征因子:欧姆过程、电荷转移过程、浓度活化进程,通过失效时刻的参数变化判断电池是否发生问题,可以在失效前进行电池信号安全预警,实现车辆的安全使用。