简介:介绍拟稳态Maxwell方程在电气工程领域的可计算建模及应用。对于含导电材料的电磁设备,拟稳态Maxwell方程是描述电流密度分布和欧姆损耗的常用模型,在电机、大型变压器等电气工程设备和集成电路等微电子技术领域有广泛应用。以国际计算电磁学会公布的TEAMWorkshopProblem7和21基准族问题为例,阐述拟稳态Maxwell方程的可计算建模和自适应有限元计算。
简介:目的:1.比较并改善翼型参数化方法,获得设计变量少、拟合精度高的参数化方法;2.在参数化的基础上利用数值模拟的方法获取翼型流场参数,优化并获得特定条件下升阻比最大的翼型。创新点:1.通过与多项式拟合方法的对比证明了类别/形状函数转换(CST)法在翼型拟合方面的优越性,并通过调整控制点分布,在不增加设计变量的基础上改善了CST方法;2.通过建立响应面模型,利用多岛遗传算法与非线性序列二次规划法相结合的方式获得了更好的翼型优化效果。方法:1.利用修饰后的CST法对翼型进行参数化拟合与设计,并通过与二项式拟合法比较来验证其优越性;2.通过数值方法对翼型周围流场进行计算并与实验结果对比,获得精确计算气动参数的仿真条件;3.通过拉丁超立方采样获得设计变量,建立设计变量与翼型升阻比之间的响应面模型,通过多岛遗传算法与非线性序列二次规划法的结合和优化,得到一定条件下升阻比最大的翼型。结论:1.CST法是一种优秀的参数化方法,本文的优化改善了形状函数控制点选取法则,使其对翼型头部和尾部的描述更加精确;与多项式相比,CST法可以通过更少的设计变量得到更高的拟合精度。2.基于多岛遗传算法的非线性序列二次规划法在本文中用以优化翼型使其具有更高升阻比。优化前后翼型的比较显示,两种优化方法的结合可以得到比单独使用各优化方法更好的结果。
简介:A题:最佳果仁巧克力食品烤盘在矩形烤盘中烘烤食品(例如蛋糕)时热量集中在4个角点处,而食品也在这些角点处烤过头(在4条边处不那么过头)。在圆形烤盘中沿其外边缘热量均匀分布,食品不会在外边缘烤过头。然而,因为大多数烤箱是矩形的,所以就利用烤箱的空间而言使用圆形烤盘效率不高。研制(数学)模型来展示不同形状烤盘——矩形、圆形以及介乎其间的各种形状的烤盘——在穿过其外边缘时的热量分布。假设:1.矩形烤箱的宽长比为W/L;2.每种烤盘的面积必须为A;3.两个搁物网架均匀放置在烤箱中。研制能够在下列条件下选择最佳烤盘形状的(数学)模型:(1)使烤箱中能容纳的烤盘数最大(N);
简介:通过对由纳米磁流体运动引起的双扫描激光散斑干涉光场及其变化做拉盖尔-高斯滤波下的傅里叶变换,获得动态散斑干涉图对应的光学涡旋分布及变化特征。分析认为,光学涡旋分布及变化对应着由纳米磁微粒及其团族的运动所引起的动态散斑变化。当纳米磁微粒聚集到分散的过程中,动态激光散斑光场的奇异场分布发生相应变化,说明了磁流体运动过程对应涡旋密度有先大后小,再由小变大的两个变化;并且光学涡旋密度高,对应较小颗粒的散斑场,磁流体处于稳态的状况;光学涡旋密度低,对应较大颗粒的散斑场,对应着磁流体激烈的运动。研究结果体现了奇异场分布变化和纳米磁流体动后趋稳的过程存在对应关系。