有限时域论文-张阔

有限时域论文-张阔

导读:本文包含了有限时域论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:增材制造,时域有限元,声波—弹性波耦合,复拉伸因子

有限时域论文文献综述

张阔[1](2019)在《增材制造技术中基于时域有限元方法的声波—弹性波耦合(一):理论》一文中研究指出基于时域有限元方法,为增材制造技术中常涉及的声波—弹性波耦合问题构建理论框架。在叁维直角坐标系下引入流体介质所满足的关于压力场的时域声波方程和固体介质所满足的关于位移场的时域弹性波方程。将时域波动方程转换到频域进行复坐标系拉伸,再对拉伸后的频域波动方程进行波场分裂。复拉伸因子是表征声波/弹性波衰减的物理量,在声波方程/弹性波方程中体现为近乎于复介声常数/复介弹常数的反映特性,与介声常数/介弹常数、声导率/弹性导率、声波/弹性波传播速度等参数构成了环环相扣的有机整体,但表现形式与电磁波理论中复介电常数的情形不同。提出一种通过引入过渡变量求解卷积的处理策略,将分裂后的频域波动方程转化回时域,得到带有完全匹配层(PML)的时域波动方程,其中声波方程和弹性波方程中最大未知量个数分别仅为7个和27个。推导带有PML的时域波动方程在有限元方法实现中所需的等效积分弱形式,进而基于声波和弹性波在流体和固体区域交界面的双向转换机制,导出带有PML的声波—弹性波耦合方程的等效积分弱形式。为节约PML计算成本,根据波动衰减方位数量的不同,对角点采取分门别类的处理方法,使得通常情况下带有PML模型的计算资源消耗相比模型不带有PML时仅增加1倍左右。波动方程及其PML内在机理的深入探究和计算效率的深度优化,为增材制造技术中涉及声波—弹性波耦合问题的应用提供了前提和保障,而带有PML的声波—弹性波耦合方程的等效积分弱形式,则是促进基于时域有限元方法的声波—弹性波耦合在增材制造技术中得以应用的理论精髓所在。(本文来源于《工业技术创新》期刊2019年05期)

周戈,盛光祖,李浩然[2](2019)在《山区大跨窄悬索桥抖振响应时域有限元分析》一文中研究指出为了掌握山区窄悬索桥的抗风性能,以某山区大跨度加劲梁窄悬索桥为研究对象,采用谐波合成与FFT转换技术相结合的方法,构建模拟了山区窄悬索桥叁维脉动风场,并基于ANSYS大型有限元分析软件的APDL语言,建立山区大跨度窄悬索桥风振响应有限元模型,分析大跨度窄悬索桥结构抖振响应特性。结果表明:窄悬索桥的抖振位移响应时程表现为明显的限幅振动,可能会引发局部构件疲劳破坏。该加劲梁窄悬索桥的横向抖振位移上限值为16.4 cm,竖向位移振动上限值为8.8 cm,其横向抗弯刚度更小,出现横向弯曲振型频率会更低,需要采取一定的抗风措施加强横向刚度。(本文来源于《城市道桥与防洪》期刊2019年10期)

田毅,黄新波,田文超,曹雯,朱永灿[3](2019)在《交直流输电线路离子流场的时域混合有限元法》一文中研究指出高压交、直流输电线路同走廊架设作为一种提高走廊输电能力和节约土地资源的方法得到大力发展。两种线路相互接近时,其电磁环境与交直流线路单独运行时是不同的,因此需要对混合场进行分析从而指导混合线路的设计。在分析混合线路离子流场中,第一次将时域混合有限元法应用于混合离子流场的数值模拟。此外,在数值模拟中高压直流和交流输电线路之间的相互作用被考虑。通过与实测结果以及现有方法相比,证明了所提方法更加适合交、直流线路混合离子流场问题的分析,并且在提高计算效率和精确度的同时获得了无震荡数值解。对不同混合线路配置模型的地面电场和离子流密度进行了数值模拟,通过分析计算结果,总结了混合输电线路电场分布的一般规律。最后,利用所提数值模拟方法对两种典型的全尺寸同走廊输电线路模型进行了分析,进而为工程设计提供参考。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2019年10期)

马立宪,李燕茹,陈帅,樊振宏[4](2019)在《任意色散周期结构的时域有限差分方法分析》一文中研究指出利用辅助微分时域有限差分法求解了任意色散周期模型的电磁波传播问题。利用共轭复数对形式对任意色散媒质进行参数拟合,并将任意色散媒质的介电常数表示成公式形式,在FDTD迭代式中引入辅助微分方程,推导出了适用于多层任意色散模型的通用递推公式,分别求解了Debye、Drude与太阳能电池周期结构模型的电磁特性仿真问题。仿真结果表明:数值计算结果与CST商业软件仿真结果基本吻合,证明了所构建方法的有效性与普适性。(本文来源于《应用光学》期刊2019年05期)

张永超,李宏杰,邱浩,廉玉广,李文[5](2019)在《矿井瞬变电磁法的时域矢量有限元叁维正演》一文中研究指出为拓展矿井瞬变电磁正演对复杂地质模型的适用性,开展了基于时域矢量有限元的叁维正演研究。首先,基于时间域麦克斯韦方程组和库仑规范推导了磁矢量势的赫姆霍兹方程,在此基础上结合理想导体边界条件采用Galerkin加权余量法推导了相应的弱形式方程,采用模型适用性强的一阶四面体矢量单元对弱形式方程进行了单元分析,并在单元分析时将回线源视为多个电流元克服了源的奇异性,时间离散则采用步长逐渐增大的向后差分法进行,由此实现了复杂地质模型的矿井瞬变电磁法全波形响应计算。对于均匀全空间模型,有限元数值解和解析解的均方相对误差为0.84%,验证了上述算法的正确性。其次,正演了关断效应的影响,结果表明关断效应会使感应电压升高,关断时间相同时,线性关断波形的影响大于指数关断波形,关断波形相同时,关断时间越长,关断效应的影响越向晚期延伸;线性关断时,电流完全关断之前的感应电压主要由发射回线中的电流变化引起。然后,正演了巷道的影响,结果表明关断时间为0时巷道会使早期的感应电压降低,但对晚期的数据影响很小,且发射回线位于巷道中心时的影响大于回线位于掘进工作面时,回线朝向顶底板或侧帮时的影响程度要大于朝向掘进工作面时,但考虑到实际仪器的关断时间,巷道的影响基本可以忽略。最后,对长方体状积水采空区的水平剖面和垂直剖面响应进行了正演,结果表明积水采空区会使感应电压升高,在水平剖面上最强的低阻异常响应出现在发射回线指向采空区中心时,但在垂直剖面上却出现在发射回线指向顶底板时。(本文来源于《煤炭学报》期刊2019年08期)

孙显鹤,刘颖,袁俊健,郭小凯[6](2019)在《基于时域有限差分法的双回路直线转角塔雷电冲击响应特性研究》一文中研究指出基于时域有限差分法分析了雷击双回路直线转角塔时杆塔电压的分布特点,研究了土壤电阻率和呼高对杆塔雷电冲击响应特性的影响,同时与基于多波阻抗模型的杆塔雷击响应计算结果进行对比分析。结果表明,雷击塔顶时,相同高度处横担宽度越大,过电压越严重,越容易闪络;横担过电压随着土壤电阻率的增加而增大,随着横担高度的增加,所受影响逐渐减少;横担过电压随着呼高的增加而增大,且不同高度横担所受的影响几乎一致;基于多波阻抗模型计算得到的横担电压大于数值仿真计算结果,故采用多波阻抗模型将使防雷分析结果偏严苛。(本文来源于《通信电源技术》期刊2019年07期)

覃发兵,高志伟,解皓楠,徐振旺[7](2019)在《完全匹配层在时域有限元弹性波数值模拟中的应用》一文中研究指出完全匹配层(perfectly matched layer,PML)边界条件是消除人工边界虚假反射的经典方法之一,但不易在时域有限元方法中实现,尤其是求解二阶弹性波方程。为此,详细推导了PML在时域有限元法求解二阶位移弹性波方程中的加载过程,得到了含PML的有限元控制方程;通过数值算例,讨论了PML衰减参数中理论反射系数对PML吸收效果的影响以及在PML吸收层最外层加载狄利克雷边界条件对PML数值稳定性的影响。数值模拟结果表明:当PML吸收层厚度一定时,理论反射系数越小,PML吸收效果越好;当PML吸收层厚度为半个最大主波长时,理论反射系数小于(等于)10~(-5),PML吸收效果最优;虽然在PML吸收层的最外层加载狄利克雷边界条件可增强PML的数值稳定性,但对处于自由表面上的PML吸收层最外层部分,不可加载狄利克雷边界条件,否则会产生严重的虚假反射。(本文来源于《石油物探》期刊2019年04期)

陈伟军,龙世瑜,梁启文[8](2019)在《加权Laguerre多项式的时域有限差分法高效模拟石墨烯电磁特性》一文中研究指出本文提出了一种有效的基于加权Laguerre多项式的时域有限差分法(WLP-FDTD),并采用这种方法精确的模拟电磁波在石墨烯薄片中的传播。本文提出的方法结合石墨烯表面电导率的带内项并引入一种辅助差分方程技术,在电场强度和石墨烯中导体电流之间建立关系。一个数值实验模拟计算了石墨烯中电磁波的传播。相比传统的FDTD,本文提出的方法具有更高的计算精确和效率。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2019年07期)

Ogugua,Paul,Chinonso[9](2019)在《贵金属纳米颗粒表面增强拉曼散射的时域有限差分模拟》一文中研究指出检测食品污染物的常规方法非常有限。例如,色谱法是用于分离气体或液体混合物的技术。尽管基于色谱法的技术已被食品和药物管理局(FDA)、其他联邦机构、工业部门以及学术界广泛用作标准方法,但通常使用色谱法的检测叁聚氰胺的浓度极限(LOD)仅可以达到十亿分之几(ppb)的水平。因此,需要更好的技术来实现食品检测。高通量、可重复性、选择性、简单性和高灵敏度的特点使得表面增强拉曼光谱(SERS)技术能够应用到生物科学领域。贵金属的纳米颗粒,特别是金(Au),在可见光和近红外(NIR)光谱范围内表现出表面等离子共振(SPP),其等离子体模式的形成源自于电磁场驱动的自由电子的集体振荡。这项工作旨在使用有限差分时域(FDTD)方法设计具有高SERS增强因子和低成本的NPs-衬底结构。结果表明,对于所研究的SiO_2、Ge和Al_2O_3叁种基板,Ag颗粒所激发的SERS效应与先前实验的结果相一致:SiO_2>Ge>Al_2O_3。进一步的模拟表明,Ag颗粒在Al基底上所表现出的拉曼散射强度大于在SiO_2、Ge和Al_2O_3基底上的强度。这表明相对于半导体基底而言,铝基底边缘位置及其周围的电磁场得到了更多的强化。更重要的是,模拟结果表明AuNPs-Al基底结构也具有拉曼散射强化作用(AuNPs在Al基底上的局部电场增强效应能够获得更强的拉曼信号)。最优结果来自于AuNP和AgNP的协同效应。当两种或更多种材料与金属结构组合时,由于电磁和化学增强的协同作用,微结构能够获得更好的拉曼强化效果。在特定范围内改变球体直径和颗粒间距,获得了关于SERS的更多研究结果。为了兼顾实际应用中的成本与效率问题,需适当减少材料的使用,以确保在小型化的基础上带来更多的强化效果。此外,通过调控颗粒尺寸、颗粒间距和基板类型,得到了共振波长的激发机理。最后,考虑了单晶Au纳米结构的消光光谱。结果表明,相同粒径的消光峰具有红移现象。其原因是纳米结构之间所发生的等离子体耦合效应。该结果对于优良SERS底物的开发和应用具有一定的指导意义,并为解决食源性细菌的世界性难题提供了新的解决方法。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

王洪华,吕玉增,王敏玲,龚俊波,张智[10](2019)在《基于PML边界条件的二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟》一文中研究指出完全匹配层(PML)作为一种稳定高效的吸收边界条件,广泛应用于基于一阶电磁波动方程的探地雷达(GPR)数值模拟中.为解决基于二阶电磁波动方程的GPR数值模拟的吸收边界问题,本文借鉴二阶弹性波动方程的PML边界条件构建思想,提出了一种适合二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟的PML边界条件.从二阶电磁波动方程出发,基于复拉伸坐标变换,推导了PML算法的频域表达式;通过合理构造辅助微分方程,得到了PML算法的时域表达式,并以变分形式(弱形式)加载到GPR时域有限元方程中,实现了PML边界条件在二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟中的应用.在此基础上,对比了无边界条件、Sarma边界条件和PML边界条件下均匀模型的波场快照、单道波形、时域反射误差和能量衰减曲线,结果表明:PML边界条件的吸收效果要远优于Sarma边界条件,具有近似零反射系数.一个复杂介质模型的正演模拟验证了PML边界条件在非均匀地电结构中电磁波传播模拟的良好吸收效果.(本文来源于《地球物理学报》期刊2019年05期)

有限时域论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了掌握山区窄悬索桥的抗风性能,以某山区大跨度加劲梁窄悬索桥为研究对象,采用谐波合成与FFT转换技术相结合的方法,构建模拟了山区窄悬索桥叁维脉动风场,并基于ANSYS大型有限元分析软件的APDL语言,建立山区大跨度窄悬索桥风振响应有限元模型,分析大跨度窄悬索桥结构抖振响应特性。结果表明:窄悬索桥的抖振位移响应时程表现为明显的限幅振动,可能会引发局部构件疲劳破坏。该加劲梁窄悬索桥的横向抖振位移上限值为16.4 cm,竖向位移振动上限值为8.8 cm,其横向抗弯刚度更小,出现横向弯曲振型频率会更低,需要采取一定的抗风措施加强横向刚度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

有限时域论文参考文献

[1].张阔.增材制造技术中基于时域有限元方法的声波—弹性波耦合(一):理论[J].工业技术创新.2019

[2].周戈,盛光祖,李浩然.山区大跨窄悬索桥抖振响应时域有限元分析[J].城市道桥与防洪.2019

[3].田毅,黄新波,田文超,曹雯,朱永灿.交直流输电线路离子流场的时域混合有限元法[J].电机与控制学报.2019

[4].马立宪,李燕茹,陈帅,樊振宏.任意色散周期结构的时域有限差分方法分析[J].应用光学.2019

[5].张永超,李宏杰,邱浩,廉玉广,李文.矿井瞬变电磁法的时域矢量有限元叁维正演[J].煤炭学报.2019

[6].孙显鹤,刘颖,袁俊健,郭小凯.基于时域有限差分法的双回路直线转角塔雷电冲击响应特性研究[J].通信电源技术.2019

[7].覃发兵,高志伟,解皓楠,徐振旺.完全匹配层在时域有限元弹性波数值模拟中的应用[J].石油物探.2019

[8].陈伟军,龙世瑜,梁启文.加权Laguerre多项式的时域有限差分法高效模拟石墨烯电磁特性[J].数字技术与应用.2019

[9].Ogugua,Paul,Chinonso.贵金属纳米颗粒表面增强拉曼散射的时域有限差分模拟[D].哈尔滨工业大学.2019

[10].王洪华,吕玉增,王敏玲,龚俊波,张智.基于PML边界条件的二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟[J].地球物理学报.2019

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