Veröffentlichungen und Präsentationen

被动降噪（PNC）是耳机设计中需要重点考量的部分。尤其在需要长时间佩戴耳机的场景中，它与主动降噪技术（ANC）协同作用，为用户提供舒适的声学环境和佩戴体验。 影响PNC性能的多重因素包括：耳罩腔体尺寸、耳垫泡棉材料型号与厚度、皮革及织物选型等。本文主要针对耳套泡棉材料，利用COMSOL软件基于Johnson-Champoux-Allard（JCA）多孔弹性模型对Jabra品牌某款头戴式耳机进行PNC仿真，力求在设计初期深化理解并精准选择设计方案与泡棉材料。文中分别采用普通硬声场边界模型、Johnson-Champoux-Allard（JCA ... Mehr lesen

打破波动效应的物理衍射极限，实现超分辨成像，始终是科研人员致力实现的重要目标。声学超透镜因具备灵活的声场调控能力，在突破传统衍射极限，提升超声成像横向分辨率，实现亚波长成像方面展现出显著优势。然而，这类超透镜在实际工作中往往存在固有的“滤波效应”，脉冲展宽直接引发纵向分辨率的大幅下降，长期制约着声学超透镜在医学诊断、精密检测等实际应用中的推广与发展。在本研究中，借助 COMSOL Multiphysics平台进行系统的数值仿真，并结合实验验证，设计和实现一个全参数优化的声学超透镜，成功实现了超分辨脉冲-回波成像。在基频成像模式下，该超透镜调制产生的聚焦波束能够达到80 ... Mehr lesen

研究内容及难点：基于SARAX程序和COMSOL软件联合仿真建立了一套确定论核热耦合方法，能够模拟核反应堆中的核-热-氢扩散耦合过程，实现金属氢化物反应堆功率、温度场及氢浓度的计算。研究难点在于SARAX程序与COMSOL软件之间的数据传输以及网格映射。 在comsol中的仿真：主要针对金属氢化物反应堆进行传热以及氢扩散计算。 结果：金属氢化物中的氢会从温度高的地方向温度低的地方发生迁移，进而改变反应堆的功率分布及有效增值因子。 Mehr lesen

超声空化在超声法制备碳纳米材料中发挥核心作用，其强度、空间分布及动力学特性直接影响材料的破碎、剥离效率和产物质量。超声空化行为不仅受功率和频率调控，还与液相内部的声场分布及空化泡动态密切相关。尽管已有研究系统探讨了超声功率、频率及液相类型对产物的影响，但静压对声场分布、空化泡数量与行为，以及其对石墨烯特性及制备过程的调控作用仍缺乏深入研究。 本文结合数值模拟与实验验证，系统分析了不同静压条件下声压场分布及空化泡数量和强度的变化规律，并进一步评估其对石墨烯产率、粒径分布及结构特性的影响。研究结果揭示了静压对超声场与空化行为的调控机制，为高效制备均一 ... Mehr lesen

基于压电式导波传感器和导波的结构健康监测方法是目前最有应用前景的一种方法。导波在结构中传播时，结构内部的各种损伤会引起应力集中、裂纹扩展，这些损伤及其周围的边界都会引起在结构中传播的导波信号的散射和能量的吸收，正是基于这种现象，导波可以被用来对结构中的损伤进行监测。因此，通过与结构一体化集成的压电传感器，在结构中激发导波信号，结构产生损伤后会对导波传播特性产生影响，通过对导波信号进行分析可以实现对结构损伤的实时监测。 本研究借助 COMSOL Multiphysics® 对使用铆钉连接的机翼桁条以及部分上蒙皮进行建模，使用接触对处理桁条与蒙皮的接触 ... Mehr lesen

SiC逆变模块以其高效能、高开关频率及良好的热稳定性，成为提升电动车辆动力性能和热管理效率的理想选择。如何在加速爬坡、重载运输等极端运行工况下确保功率模块的有效散热，同时严格限制寄生电感的提高，成为当前SiC逆变模块封装设计亟待解决的技术难题。本研究使用COMSOL 6.0构建了车规级半桥模块的多物理场耦合模型，采用了传热模块、AC/DC模块，重点研究了模块端子和芯片布局优化对散热性能的影响以及寄生电感抑制策略。建立三维半桥模型，集成SiC芯片、覆铜陶瓷基板、散热器等主要组件，瞬态分析模块的温度分布和变化规律，并计算功率回路的寄生电感。以热阻最小化为目标 ... Mehr lesen

随着电动汽车和储能系统的迅速发展，高功率电池与超级电容器的散热问题愈发突出。传统空冷或常规液冷方式难以兼顾紧凑空间中的高效散热与低能耗需求，因此亟需新的液冷板设计理念。针对这一挑战，本文提出了一种基于拓扑优化的液冷板设计方法，通过结构生成与算法优化的耦合，实现散热能力与流动效率的协同提升。 在方法上，首先建立拓扑优化密度模型，将温度控制与流阻约束同时纳入目标函数。随后，引入多目标优化框架，以电池最高温度、温差及压降为核心指标，利用代理模型与 NSGA-II 算法对设计域进行迭代演化，从而生成具有复杂分支与仿生特征的流道结构。进一步结合动态 TOPSIS 决策方法 ... Mehr lesen

本研究聚焦于金属薄膜孔阵列中的表面等离极化激元（SPP）行为，提出了一套可统一描述近场与远场特性的波函数理论。该理论将孔边缘的电荷振荡等效为赫兹偶极辐射，并在二体耦合模型的基础上引入多体相互作用修正，构建了能够定量预测 SPP 近场增强效应与远场透射特性的物理框架。 为验证理论的准确性与普适性，利用 COMSOL的波动光学模块建立了金属薄膜孔阵列的三维有限元模型，输入金属色散参数、阵列几何结构及入射光条件，并施加端口条件与周期性边界条件/PML吸收边界条件，计算了近场电场分布、功率流密度以及远场透射谱。COMSOL 仿真在揭示孔边缘局域电场增强 ... Mehr lesen

随着电磁设备的广泛应用，电磁辐射对植入式心脏起搏器患者健康的潜在影响引发关注。本文针对传统有限元方法计算时间长的问题，提出一种基于3D U-Net神经网络的方法快速预测微波炉泄漏电磁波对佩戴心脏起搏器患者产生的电磁暴露。研究通过COMSOL软件建立微波炉-人体胸腔-起搏器多物理场耦合模型，采用COMSOL Multiphysics®的RF模块进行多物理场耦合仿真，模拟2.45GHz电磁波在人体组织中的传播与能量吸收特性，利用参数化扫描生成多工况下的电场强度、比吸收率（SAR）数据，将仿真得到的电场强度和SAR作为神经网络的标签数据，之后对原始数据进行裁剪、补充 ... Mehr lesen

1)通过COMSOL Multiphysics搭建单体锂离子电池伪二维P2D电化学模型；2)在伪二维P2D电化学模型中加入副反应的偏微分方程搭建电池电化学容量衰减模型；3)电池电化学容量衰减模型耦合传热模型搭建单体锂电池电化学-热耦合容量衰减模型；4)对单体锂离子电池电化学-热耦合容量衰减模型进行参数校正；5)将锂离子电池进行串并联，建立m并n串电池组模型，以“+”表示电池正极，“-”表示电池负极，根据平均算子方法搭建锂离子电池组寿命预测模型，给电池组模型定义相应的边界条件；6)预测电池组在不同循环条件下的容量、电化学或热性能。 本发明利用平均算子方法和边界相似性 ... Mehr lesen