有限元分析法(FEM,finite Element Method)是一种用于解决复杂工程结构的数值分析方法,它可以用来计算结构的应 力、变形和位移。它是一种基于有限元素的数值分析方法,它将复杂的结构分解成许多小的有限元素,然后用数学方法计 算每个有限元素的受力情况,最后将每个有限元素的受力情况综合起来,得到整个结构的受力情况。它将求解域看成是由 许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条 件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。因为实际问题被较简单的问题所代替,所以这个解不是准确解,而是近似 解。由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工 程分析手段。
适合的研究方向包括但不限于:机械、土木、工艺、工业、工程、光学、声学等
可以计算的内容包括但不限于:
1、电磁相关仿真,电场、磁场、电磁耦合、磁热耦合、电机、射频微波等
2、结构相关仿真,接触分析、非线性分析、振动、疲劳、传热、裂纹、碰撞分析等
3、流体相关仿真,多相流体、导热换热散热、组分运输、流体流动、相变、管道阻力等
4、光学、声学仿真等
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                        流体仿真
用以模拟仿真实际的流体流动情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程,得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,从而近似模拟流体流动情况。¥ 0.00立即预约
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                        结构力学仿真
结构力学仿真(通常指结构有限元分析)就是利用计算机软件,基于数学和力学原理,模拟现实世界中结构(如桥梁、建筑、飞机、汽车零件、手机外壳等)在受到外力(载荷)作用下的行为(如变形、应力、应变、振动、稳定性等)的过程。¥ 0.00立即预约
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                        DPM颗粒仿真
颗粒仿真是计算流体动力学(CFD)中用于模拟流体中离散颗粒/液滴运动的关键技术。它通过追踪大量离散粒子在连续流体中的运动轨迹,分析颗粒与流体、颗粒与边界、颗粒之间的相互作用¥ 0.00立即预约
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                        电磁耦合仿真
电磁耦合仿真是计算多物理场的核心技术,用于模拟电磁场与其他物理现象(如热、力、流体、结构变形)的相互作用。电磁耦合仿真的本质是解决电磁场与物理场之间的能量传递与相互制约。¥ 0.00立即预约
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                        电池离子浓度梯度仿真
电池离子浓度仿真是一种利用计算机模拟技术来研究电池内部(特别是电极和电解液中)锂离子(或其他载流子)浓度分布随时间、空间变化的计算过程。它在电池设计、性能优化、安全评估和寿命预测中扮演着至关重要的角色。¥ 0.00立即预约
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                        流固耦合
流固耦合仿真:是变形固体在流体作用下(受力、受热)的各类行为,涉及到流场和结构的耦合计算,其本质上属于多个物理场的耦合行为,其关键点在于流体和固体之间的相互作用。具体表现为流体对固体施加的压力或热载荷,以及固体变形对流体流动的影响。这种相互作用可以分为单向流固耦合和双向流固耦合。单向流固耦合是指流体的压力仅引起结构的轻微变形,且这种变形对流体流动的影响可以忽略不计;而双向流固耦合则是流体压力导致固体结构发生显著变形,并且这种变形又反过来影响流体的流动12。
流固耦合的基本原理和动力学行为
流固耦合力学是流体力学与固体力学交叉形成的一门力学分支,主要研究变形固体在流场作用下的各种行为以及固体位形对流场的影响。其核心在于揭示流体与固体之间的相互作用机制。当流体载荷作用于固体时,固体会发生变形或运动,这种变形或运动又会反过来影响流体的流动,从而改变流体载荷的分布和大小。¥ 0.00立即预约
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                        二维枝晶生长
二维枝晶生长 是指在二维平面上,晶体以树枝状形态生长的过程。枝晶是一种具有分形结构的晶体形态,通常在过冷熔体或溶液中形成,其生长受到多种因素的影响,如温度梯度、溶质浓度分布、界面能各向异性等。
枝晶生长的基本原理
枝晶生长是一种生长的不稳定现象,常起因于过冷的液体或晶体的生长速度受限于溶质原子向固体表面的扩散速度2。在自然界中,雪花是人们最常见的枝晶,而在人为控制的条件下,也可以从熔体、溶液或固溶体、蒸气以及电解沉积中观察到枝晶2。枝晶的生长受到多种因素的影响,包括温度梯度、溶质浓度分布、界面能各向异性等。
枝晶生长的应用领域
枝晶生长在材料科学、冶金学、电化学等领域具有重要意义。例如,它影响金属凝固后的微观结构和性能,以及电池电极材料的沉积过程。在实际应用中,枝晶的生长形态和速率对材料的性能有重要影响,因此对其生长过程的模拟和研究具有重要意义。¥ 0.00立即预约
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                        电磁仿真
通过数值方法如有限元分析 (FEM)、边界元法 (BEM)、时域有限差分法 (FDTD)等,模拟电磁波的传播、辐射、散射等现象。 对于射频工程师而言,这是一种重要的工具,能够在设计阶段预测和优化产品性能,显著减少实际测试需求。 设计优化:提供详细的电磁特性分析,助力工程师优化设计,提升产品性能。 成本节约:通过减少物理原型需求,降低研发成本和时间。¥ 0.00立即预约
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                        声学仿真
主要用于模拟声压波在声介质中的生成、传播、辐射、吸收和反射。 随着有限元软件的发展和人们对噪声问题的重视,声学有限元仿真在越来越多的行业得到广泛应用。 比如: 汽车和轨道车辆中的 降噪 、机械设备中噪音的消除、建筑声学、声纳水下设备;助听器、扬声器、消声器的设计、物理勘探等等都在应用声学仿真进行工程指导,和设计验证优化。¥ 0.00立即预约
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                        牙齿有限元模拟
牙齿有限元模拟是一种通过数学和物理方法,对牙齿及其周围组织的力学行为进行模拟和分析的技术。它通过将复杂的口腔系统离散化为有限个相互连接的数学单元,从而解析在各种工况下的应力应变分布。这项技术突破了传统石膏模型静态观察的局限,能够动态呈现牙釉质、牙本质、牙髓腔及牙周膜等复合结构在咀嚼、正畸矫治或外伤冲击等情况下的生物力学响应1。
牙齿有限元模拟的基本原理
牙齿有限元模拟的核心是通过离散化方法将连续的口腔系统转化为由数百万数学方程构成的数字孪生体。这种方法能够解析复杂载荷下的应力应变分布,特别是在宏观层面通过CBCT数据重建的牙体几何精度可达15μm,微观层面则通过纳米压痕技术获取牙本质小管的各向异性力学参数。此外,对于牙周膜这类粘弹性组织,研究者采用广义Maxwell模型模拟其应变率依赖性,精确复现咀嚼周期内的应力松弛现象¥ 0.00立即预约
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                        光学模拟仿真
光学仿真是利用计算机软件模拟光在光学系统中的传播、相互作用和成像过程的技术,广泛应用于光学系统设计、优化和性能评估。Matlab和Comsol是两种常用的光学仿真工具、,分别基于数值计算和多物理场仿真,能够实现从几何光学到物理光学的多种仿真需求。¥ 0.00立即预约
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                        脊椎有限元模拟
脊柱有限元模拟的本质,是将连续的人体脊柱离散为有限个相互连接的数学单元,通过求解偏微分方程解析其力学行为。不同于传统X光片的二维静态影像,这种技术能动态呈现椎体、椎间盘、韧带构成的复合结构在负重、弯曲、扭转等工况下的生物力学响应。1972年Belytschko团队首次建立脊柱有限元模型时,仅能模拟单一椎体的线性弹性行为;如今,借助256核并行计算集群,新一代模型已能集成肌肉主动收缩、椎间盘粘弹性、骨重塑等复杂生物过程。
这项技术的核心突破在于多尺度建模能力。宏观层面,通过CT/MRI数据重建的椎体几何精度可达0.2mm,能精确捕捉椎弓根的解剖变异;微观层面,采用各向异性材料模型描述松质骨的应力-应变关系,其弹性模量在轴向(1450MPa)与横向(850MPa)呈现显著差异。对于椎间盘这类粘弹性材料,广义Maxwell模型可模拟髓核的流体特性与纤维环的应变硬化效应,准确复现弯腰时椎间盘内压从0.5MPa到2.1MPa的动态跃升。¥ 0.00立即预约
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                        力学仿真
力学仿真是一种通过计算机技术对工程结构的受力状态、受力分布及变形等问题进行模拟的技术。它基于数值分析和计算机仿真,帮助工程师更准确地预测和评估工程结构的性能。常用的方法包括有限元分析和多体动力学仿真等,这些方法可以优化设计参数,提高产品性能。¥ 0.00立即预约
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                        两相流·油水界面
两相流油水界面是指油相和水相之间的分隔边界,其形态和动态演化受到多种因素的影响。
定义和物理特性
油水界面是油相与水相的分隔边界,其形态受流体物性、流动条件及外部环境共同作用。在垂直管道中,重力分异导致油水呈现分层流、段塞流等典型流型,分层流界面高度与油水密度差呈负相关。水平管道中的流型更为复杂,可以分为分层流、分散流等多种形态,这些流型的转变与雷诺数及相含率呈非线性关系¥ 0.00立即预约
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                        多孔介质对流干燥仿真
多孔介质对流干燥仿真是一个涉及传热、传质和流体动力学的复杂过程,广泛应用于食品加工、木材干燥、纺织品处理、制药和建筑材料等领域。
基本概念
多孔介质对流干燥是指热空气流过多孔材料表面或内部,通过对流换热和质交换将材料中的水分带走的过程。这一过程通常涉及:多孔介质内部的热量传递;水分在多孔结构中的迁移
干燥介质(通常是空气)与多孔材料表面的对流传热传质¥ 0.00立即预约
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                        电极微观结构中的静水压分布
电极微观结构中的静水压分布:电极微观结构中的静水压分布是一个涉及多物理场耦合的复杂问题,其分布特性直接影响电极的力学稳定性、离子传输效率及电化学性能。电极微观结构中的静水压分布是外部载荷与内部微观特征共同作用的结果,其非均匀性直接关联电极的机械完整性和电化学性能。通过多尺度建模与结构调控,可实现应力分布的优化,延长电极寿命。¥ 0.00立即预约
 
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