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World File Search System有限元法
如何模拟介电质的回音壁模式...
波导和谐振器中的麦克斯韦方程可以通过有限元法 (FEM) 4,5 或其众多替代方法中的任何一种来求解。6–13 本文并未声称 FEM 作为建模工具具有卓越的效率或灵活性，尽管它的便利性和可访问性已在目前应用它的几个商业上成功的软件平台 14,15 中得到体现。无论使用哪种方法，完整表示麦克斯韦方程（以便同时求解所有三个场分量）所需的编码/配置工作量都可能很大，并且已被各种商业软件应用程序或附加模块所吸收。13–15 然而，据作者所知，没有这样的应用程序可以直接配置为利用圆形 WGM 已知的方位角依赖性，即。exp ( ± i Mφ ) ，其中 M（≥ 0 的整数）是模式的方位角模式阶数，φ 是方位角坐标。因此，没有侵入式黑客攻击，没有人能够实现从 3D 到 2D 的计算优势问题简化。流行的 MAFIA/CST 包 13 基于“有限积分法”，16 就是一个很好的例子； 17 就数值效率而言，最好的办法是模拟径向电壁和磁壁之间的“楔形”[在方位角域 Δ φ = π/ (2 M ) 宽]。18
一种新型铜微孔辅助键合方法...
摘要 — 这项工作提出了一种新方法，将微/纳米级多孔铜反蛋白石 (CIO) 融入 Sn 基焊料微凸块中，与低温 CMOS 后端 (BEOL) 工艺兼容。微孔结构可使临界孔径小至 5 μm 甚至小至 200 nm（基于凸块尺寸）。这种多孔辅助键合技术具有巨大潜力，可提高细间距 Cu/Sn 键合界面的热导率和机械可靠性。在这项工作中，我们已成功制造并展示了直径为 100 μm 的 Cu 凸块上孔径为 3 μm 的基于 CIO 的微孔结构，实现了 3 μm - 5 μm 的目标厚度，这通过聚焦离子束显微镜 (FIB) 分析得到证实。Cu-CIO 和 Sn 焊料键合界面的微观结构和元素映射表明，熔融焊料可以渗透这些铜 CIO 微孔结构。这样，微凸块就可以通过毛细力进行自对准，形成坚固的机械相互扩散键。此外，采用简化的有限元法 (FEM) 表明，基于 CIO 的微/纳米多孔铜基质结构有可能将 Cu/Sn 键合层的等效热导率提高 2-3 倍。
特蕾莎·克里斯西
坎帕尼亚大学“Luigi Vanvitelli”应用数学、物理学和工程学博士学位 研究用于电信应用的近红外光电探测器，基于由氢化非晶硅、石墨烯和晶体硅（a-Si：H/Gr/c-Si）组成的混合光子结构 ❖ 开发 COMSOL Multiphysics 模拟（FEM 有限元法），用于设计集成在波导中工作在 1.55um 的光电探测器 ❖ 在 Matlab 中开发实现传输矩阵法（TMM）的数值模拟，用于设计集成在谐振腔中的光电探测器。 ❖ 洁净室中的微制造活动：石墨烯上三维材料沉积技术的研究、光电探测器的制造 ❖ 材料和器件的电气和光学特性。 ❖ 作为生物芯片项目的一部分，向那不勒斯微电子与微系统研究所 (CNR-IMM) 提供研究资助，用于高危地区人群的慢性淋巴细胞白血病的快速诊断和跟踪。主题：基于氧化锌纳米线的生物传感器的制造和电气特性。 ❖ 洁净室微制造活动：用于氧化锌纳米线生长的水热技术、热退火和热氧化工艺、金属蒸发、通过直流磁控溅射进行材料沉积。 ❖ 纳米结构生物传感器的电气特性 ❖ 使用 MATLAB 程序分析和可视化实验数据
深层含水层的井下电磁加热用于可再生能源储存
摘要：电磁 (EM) 加热是一种将可再生能源（例如光伏太阳能和风能）储存到含水层的新兴方法。我们研究捕获的能量如何在六个月内提高原型深层含水层的温度，然后研究在连续六个月内可以回收储存的能量的程度。以恒定流速注入的水同时使用在 2.45 GHz 水自然共振频率下工作的高频电磁微波发射器加热。耦合的储层流和 EM 加热使用达西方程和能量平衡方程描述。后者包括一个考虑 EM 波传播和吸收的源项，使用麦克斯韦方程单独建模。这些方程通过 Galerkin 最小二乘有限元法进行数值求解。使用从受控实验室实验中获得的 EM 加热输入数据验证了该方法，然后将其应用于含水层。我们发现，经过六年的交替储存和回收，考虑到根据现场数据估算的实际热损失，注入能量的回收率高达 77%。即使热损失增加了两倍，在这种情况下，注入能量的回收率也高达 69%。这表明，井下电磁加热是一种非常有效的可再生能源储存方法，能够帮助解决其固有的间歇性问题。
表面反射率对硅锗合金超快速激光熔化的影响
紫外纳秒激光退火 (LA) 是一种强大的工具，需要严格限制的加热和熔化。在半导体技术中，随着所提出的集成方案的复杂性不断增加，LA 的重要性也随之增加。优化 LA 工艺以及实验设计具有挑战性，尤其是当涉及具有各种形状和相的复杂 3D 纳米结构系统时。在这种情况下，需要对激光熔化进行可靠的模拟，以优化工艺参数并减少实验测试次数。这产生了虚拟实验设计 (DoE)。𝑆𝑖 1− 𝑥 𝐺𝑒 𝑥 合金如今因其与硅器件的兼容性而被使用，从而能够设计应变、载流子迁移率和带隙等特性。在这项工作中，用有限元法/相场方法模拟了松弛和应变𝑆𝑖 1− 𝑥 𝐺𝑒 𝑥 的激光熔化过程。具体来说，我们使用实验数据校准了合金结晶相和液相的介电函数。我们强调了重现不同聚集状态下空气与材料界面的精确反射率的重要性，以正确模拟该过程。我们间接发现了熔体硅锗光学行为的有趣特征。
深层含水层的井下电磁加热用于可再生能源储存
摘要：电磁 (EM) 加热是一种将可再生能源（例如光伏太阳能和风能）储存到含水层的新兴方法。我们研究捕获的能量如何在六个月内提高原型深层含水层的温度，然后研究在连续六个月内可以回收储存的能量的程度。以恒定流速注入的水同时使用在 2.45 GHz 水自然共振频率下工作的高频电磁微波发射器加热。耦合的储层流和 EM 加热使用达西方程和能量平衡方程描述。后者包括一个考虑 EM 波传播和吸收的源项，使用麦克斯韦方程单独建模。这些方程通过 Galerkin 最小二乘有限元法进行数值求解。使用从受控实验室实验中获得的 EM 加热输入数据验证了该方法，然后将其应用于含水层。我们发现，经过六年的交替储存和回收，考虑到根据现场数据估算的实际热损失，注入能量的回收率高达 77%。即使热损失增加了两倍，在这种情况下，注入能量的回收率也高达 69%。这表明，井下电磁加热是一种非常有效的可再生能源储存方法，能够帮助解决其固有的间歇性问题。
材料与设计 - 顾教授课题组
应力-应变曲线是材料机械性能的重要表示，弹性模量、强度和韧性等重要性能均由此曲线定义。然而，通过有限元法 (FEM) 等数值方法生成应力-应变曲线的计算量非常大，尤其是考虑材料的整个失效路径时。因此，很难对具有较大设计空间的材料进行高通量计算设计，尤其是考虑超出弹性极限的机械响应时。在本文中，我们结合使用主成分分析 (PCA) 和卷积神经网络 (CNN) 来预测二元复合材料在整个失效路径上的整个应力-应变行为，其动机是经验模型的推理速度明显更快。我们通过可视化 PCA 的特征基来表明 PCA 将应力-应变曲线转换为有效潜在空间。尽管数据集中只有 10-27% 的可能微观结构配置，但当根据导出的材料描述符（例如模量、强度和韧性）测量模型性能时，预测的平均绝对误差为数据集中值范围的 10%。我们的研究展示了使用机器学习加速材料设计、特性和优化的潜力。© 2020 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
采用 ssc-453 对船体分段进行焊接变形分析...
15. 船舶结构委员会及其成员机构赞助的补充说明 16. 摘要 本文提出了一种基于固有应变理论和有限元法的加筋曲板焊接变形预测方法（等效载荷法）。该方法可以预测加筋曲板焊接变形的各种模式，例如考虑按制造阶段进行的焊接顺序的角变形、面内收缩、纵向和横向弯曲变形。等效载荷是通过积分固有应变分量来确定的，固有应变分量是在使用最高温度和约束程度计算的热影响区附近计算的。用弹性分析计算了等效载荷作用下的曲线加筋板焊接变形，并与试验和热弹塑性有限元分析进行了比较。用所提方法计算的加筋曲板焊接变形与试验和密集有限元分析的结果有很好的一致性。事实证明，所提方法具有很高的效率和准确性。该方法可以预测实际船舶的弧形双底分段的焊接变形。该方法高效、准确，为预测结构形状复杂程度较高的实际船舶分段焊接变形提供了有力的解决方案。17. 关键词 铝结构，海洋结构，铝设计，铝加工
采用参数模型降阶法进行功率模块热机械分析
摘要 —本文介绍了一种基于拉格朗日矩阵插值方法的参数模型降阶 (pMOR)，用于具有非线性行为的电力电子模块 (PEM) 的热机械和可靠性研究。模型降阶 (MOR) 研究中的大部分先前研究都报告了使用顺序耦合方法进行的热机械模拟。在本研究中，直接耦合热机械分析同时求解热和结构控制方程，用于获得热和变形结果。此外，对于 pMOR，矩阵插值的线性方法仅限于采样参数点之间的线性变化。因此，采用了一种使用拉格朗日插值方法对系统矩阵进行插值的新方法来有效地实现矩阵插值。通过拉格朗日矩阵插值方法获得的参数降阶模型 (pROM) 解与全阶模型 (FOM) 非常吻合，并且计算时间与矩阵插值的线性（双线性）方法相似。 pROM 模拟可将计算时间缩短高达 85.5%。索引术语 — 有限元法、热机械分析、电力电子模块、可靠性评估、参数模型降阶。
具有频率不变点的 C 形母线...
摘要 — 本文首次提出了一种具有频率不变点的无轭母线电流传感器。现有的矩形母线电流传感器由于大块母线中的涡流而存在频率依赖性问题。所提出的传感器具有用于母线传感区域的新型 C 形结构。首次观察到该结构在 C 形母线的两侧提供了一组频率不变点。在所提出的方案中，使用两个差分形式的集成磁通门传感器来测量这些不变点处的磁通密度。使用 Ansys Maxwell 涡流求解器执行的基于有限元法 (FEM) 的 3-D 分析提供了频率不变点的精确位置。制作了一个原型，并使用德州仪器的 DRV-425 集成磁通门传感器在实验室中对 C 形母线传感器进行了功能测试。实验中，放置在频率不变点的磁通门传感器测量了从 50 Hz 到 1000 Hz 的多个频率下的磁通密度。测试结果表明，使用所提出的 C 形母线，由于频率依赖性而导致的误差从 14 % 降低到 0.85 %。