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男性和女性有限元温度调节模型（...
使用延长的心脏扭力（XCAT）图像开发了男性和女性热调节模型，该模型是美国成年人中位数的图像，从体素数据分割为CAD模型，并将最终的四面体网格进口到Comsol Multiphysics软件中，并使用620万个四面体元素进口[1，2]。网格分为13个组织和器官，包括皮肤，脂肪，肌肉，骨骼，眼睛，肝脏，胃，肺，心脏，肾脏，肾脏，膀胱，肠，肠和大脑（图1）。指定了进口的网格组件，其属性是用于温度调节的属性，包括温度电阻率，电导率，特定的热容量和初始温度条件。使用Comsol的Bio-Heat传输模块的模型。表面上的空间温度分布由生物热传递方程（被动系统）[等式1]和通过下丘脑（活动系统）的误差信号对热调节的传出系统响应确定。
自动化、视觉与工业系统控制 (AVCSI) 实验室自动化工程系，科学技术大学
工业系统自动化、视觉与控制 (AVCSI) 实验室 阿尔及利亚奥兰科技大学自动化工程系。 ORCID：https://orcid.org/0000-0002-3781-9779 doi:10.15199/48.2023.03.43 使用 3D-TLM 方法和 COMSOL Multiphysics 软件对基于 MEMS 的气体传感器进行微加热器热分析 摘要。带有金属氧化物 (MOx) 的气体传感器为 MEMS 传感器提供了新的机会，因为它们拥塞少、灵敏度高、响应速度快。微热板是这些传感器中控制传感层温度的关键组件。在这项工作中，已经制造并设计了一种蜿蜒的铂基加热器。传输线矩阵 3D-TLM 方法和 COMSOL 软件用于预测均匀的温度分布。因此，在设计任何气体传感器和 MEMS 之前，微加热器热区的温度控制非常重要。压力。使用金属 (MOx) 技术可以将 MEMS 技术与其他技术结合起来。 Płyta grzejna jest kluczowym elementem tych czujników do kontrolowaniaTemperature Warstwy czujnikowej。 W tej pracy wykonano i zaprojektowano Meandrowy grzejnik na bazie platyny。 Metoda 3D-TLM 是一种通过 COMSOL 程序传输的 Macierz 语言，可用于测量温度。控制温度和微机电温度是 MEMS 项目中的一个重要问题。 ( 分析方法 3D-TLM i oprogramowaniem COMSOL Multiphysics dla czujnika gazu MEMS ) 关键词：基于 MEMS 的气体传感器、微型加热器、3D-TLM、COMSOL Multiphysics、均匀温度分布。主题：基于 MEMS 的气体传感器、微控制器、3D-TLM、COMSOL Multiphysics、温度传感器。简介基于 MEMS 的气体传感器（微机电系统）具有相当有趣的特点，例如高灵敏度、低成本和越来越小的尺寸。MOX 传感器是家庭、商业应用和工业安全设备中最主要的固态气体检测设备。然而，这种传感器的性能受到其加热板的显著影响，加热板控制传感层的温度，传感层应在加热器区域所需的温度范围内，以便检测不同的气体。这些传感器是由 Taguchi [1] 首次开发的。它们的工作原理基于金属氧化物层的电导率随周围气体性质的变化而变化。然后，这些传感器的结构可以小型化，因为它们的制造与微电子工艺兼容。这样可以降低成本，并可以将这些传感器和相关电子电路集成到单个组件中。许多研究都集中在微传感器的设计和建模上，例如 M. Dumitrescu 等人 [2] 和 S.Semancik 等人 [3] 的研究，他们在兼容的 SiO 2 平台上引入了多晶硅微加热板平台并集成了片上电路。M. Afridi 等人 [4] 设计了一种带有多晶硅微加热器的单片 MEMS 气体传感器。之后，J. Cerda Belmonte 等人 [5] 描述了检测 O 2 和 CO 气体的制造工艺。2007 年，Ching-Liang Dai 等人 [6] 设计了一种基于 WO3 纳米线的片上湿度传感器，JF Creemer 等人 [7] 提出了一种 TiN 微加热板。而 G.Velmathi 等人 [8] 提出了一种基于 TiN 微加热板的传感器。 [8] 提出了各种微加热器几何形状，M. Gayake、Jianhai Sun [9, 10] 通过有限元法模拟比较了这些基于聚酰亚胺的微加热器几何形状。2017 年，T. Moseley [11] 介绍了半导体金属氧化物气体传感器技术的发展进展，刘奇等人 [12] 综述了基于单层 SiO2 悬浮膜的新型形状微加热板的热性能可能性。R. Jagdeep 等人 [13] 提到
微机电系统 (MEMS)
定期进行。通常，作业将在一个主题（章节）的第一次讲座中布置，并在新主题开始时交。希望您的作业代表您自己的工作，尽管允许甚至鼓励小组合作。项目：将分配一个设计项目。我们鼓励您提出自己的项目主题并与讲师讨论。对于您的项目，您需要进行广泛的文献综述，分析您选择的 MEMS 设备，并将结果包含在您的项目报告中，该报告将采用 IEEE 格式。您将在课堂上进行 10-15 分钟的 Power Point 项目演示。对于研究生（ECE 6370），您需要对您选择的 MEMS 设备进行 COMSOL 仿真分析或实验性 MEMS 设备测试。结果预计将包含在您的项目报告和演示文稿的模拟结果中。对于 ECE 4370 学生，我们鼓励（但不要求）您进行 COMSOL 模拟或实验。课程项目的更多详细信息将在课堂上提供。
碳纳米复合材料气体传感器的建模与仿真
摘要 本文报告了使用 COMSOL Multiphysics 对一氧化碳气体传感器的模拟，其所用的活性传感材料是碳纳米复合材料（即 0.1 wt% 的单壁碳纳米管以及 PEDOT:PSS（聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐））以 1:1 的等体积比。鉴于开发这些传感器的成本高昂，必须建立一个经济地预测其行为的数学模型。使用 COMSOL Multiphysics 进行模拟，通过高斯脉冲进料口引入浓度范围为 1 至 7 ppm 的一氧化碳气体来获得传感器的表面覆盖率。在给定的浓度范围内，可以实现 14% 至 32.94% 范围内的表面覆盖率，从而给出在给定时间内吸附到传感材料表面的气体分子量的信息。使用纳米复合材料可以增强传感器的表面覆盖率，从而提高传感器的灵敏度气体传感器。
模块描述医疗系统工程
◾介绍和组织。CFD的历史发展。CFD的重要性。主方法（有限差异， - 元素， - 元素）用于离散。◾向量和并行计算。如何使用超级计算机，最佳计算循环，验证过程，最佳实践指南。◾方程式线性系统。迭代解决方案方法。示例和示例。三角形系统。实现MATLAB-SCRIPT，用于用Dirichlet-Neumann边界条件在腔（泊松方程）中使用简单流的溶液。◾融合标准和测试的选择。网格独立性。对解决方案的影响。◾根据comsol介绍有限元素。基于一个简单示例的comsol介绍和实际使用。◾执行CFD：CAD，网格产生和解决方案。网格的重要性。最佳实践（ERCOFTAC）。gambit介绍，CAD-DATA和网格的生产。网格质量。◾物理模型流利。这些模型对于获得良好解决方案的重要性。流利的简介。网格和收敛标准的影响。一阶和二阶离散化。网格依赖性。◾属性和湍流的计算。湍流建模。在向后的步骤后面的动荡流组合。为最终项目派遣主题。
对物联网应用和微电器设备的压电能量收割机的设计
几年前电子设备的功率要求很高。但是，随着基于Internet的系统的技术发展，低功率的微电子设备的设计，WSN和IoT设备的设计变得必要。在这些系统中，大小和功率要求很低，在大多数情况下，电池的替代是具有挑战性的。对于这些微电子和物联网设备，丰富的能量收割机非常有用。在不同的丰富能源资源中，用压电悬臂束能量收割机收集振动能量。这项研究工作介绍了能量收割机（EH）的设计和分析，该功能收割机（EH）中包含一个单个压电悬臂梁，该悬挂式横梁捕获了悬架桥的振动能量。这种方法通过将压电能量收获构建为解决低功率设备面临的力量挑战的解决方案，将两件事联系在一起，从而使过渡变得更加自然和连接。设计中的主要挑战是将桥梁的共振频率与压电EH相匹配，该压电EH约为2.5Hz，以提取最大功率。为了克服Comsol多物理学中的特征频率分析。单光束压电EH的3D几何形状是在Comsol多物理固体作品中设计和分析的。在这项研究工作中，基于COMSOL多物理学中的第一个六种特征频率分析，单光束压电频率的几何参数与特征频率之间建立了关系。选择（0.98 m/s²）的力是因为它避免了与关键系统组件共鸣。对于有限元分析（FEA），通过在悬架桥中施加等于振动力（0.98m/ s2）的力来振动压电单光束收割机。收割机的输出的共振频率为2.5Hz。压电的输出为2.5Hz的800毫米伏特非常低。还将压电EH的输出结果与具有单分支结构的悬臂梁进行了比较。
研究生助教 - 实验断裂力学
申请人应具有机械工程、航空航天工程、船舶与海洋工程、土木工程和材料科学等专业的学士学位。具有硕士学位的研究生优先考虑。在以下领域有研究经验者将有很大优势：复合材料（制造/测试/分析）、FEA 模拟（使用 Abaqus/Ansys/LS-Dyna/COMSOL/内部代码）、科学编码（数值算法、网格生成、数据可视化等）
太阳能 ROV：利用可再生能源推进水下探索。
摘要 — 考虑到遥控机器人 (ROV) 在进行检查、数据收集和海底探索方面的重要性，本文提出了一种太阳能 ROV 解决方案。太阳能用于为 ROV/AUV 供电，经过适当设计的太阳能电池板可为 Blue ROV 提供 5 小时的性能。正在考虑使用小型 10Hp/12kg ROV 进行水下活动，其能量需求负载为 943.68W。为了满足这一需求，太阳能电池板安装在浮动平台上以产生必要的电力，并通过细致的计算确定太阳能模块的最佳数量和尺寸。为了确保连续运行，逆变器、充电控制器和电池组的尺寸也应相应调整。所提出的模型使用 COMSOL Multiphysics 环境优化了硅太阳能电池。COMSOL Multiphysics 中的模拟根据设计参数验证了结果，确认结果符合计算值。使用太阳能系统可提高运营效率，同时确保海上活动的长期可持续性。太阳能 ROV 代表着利用可再生能源在几内亚湾和其他地区进行环保、高效的水下勘探迈出了重要一步。
采用多目标遗传算法对静电电子透镜进行多标准优化
采用多目标遗传算法 (MOGA) 优化方法，对具有五个电极和两个目标函数的静电电子光学系统的设计进行了优化。考虑的两个目标函数是固定图像平面中一次电子束的最小探针尺寸和镜头内探测器平面上的最大二次电子检测效率。耗时的步骤是计算系统电位。有两种方法可以做到这一点。第一种是使用 COMSOL（有限元法），第二种是使用二阶电极法 (SOEM)。前者使优化过程非常缓慢但准确，而后者使其快速但准确性较低。提出了一种全自动优化策略，其中基于 SOEM 的 MOGA 为基于 COMSOL 的 MOGA 提供输入系统。这加速了优化过程并将优化时间缩短了至少约 10 倍，从几天缩短到几个小时。典型的优化系统的探针尺寸为 11.9 nm，二次电子检测效率为 80%。这种新方法可以在具有一个或多个目标函数和多个自由变量的静电透镜设计中实现，是一种非常高效、全自动的优化技术。
