基于物理模型和传感器数据的组合来设计电气元件。 国际流动性 作为一名博士候选人,您将在代尔夫特理工大学和 Reden 各工作 18 个月。在代尔夫特理工大学实习期间,您还将在 IMEC 进行为期 1 个月的实习,由 Bart Vandevelde 博士指导。 要求 适用于“地平线欧洲:玛丽居里 (MSCA)”计划的具体资格标准,包括流动性规则和博士学位规则。欢迎任何国籍的申请人。 其他要求 理学、电气/机械工程、物理学、数学硕士学位 FE 模拟(例如 Abaqus 或 Comsol)和编程(例如 Matlab、Python)背景 英语水平:托福-IBT 测试 >100 分或雅思考试 >7,0 每月的支持和福利 成功的候选人将受益于由学术和工业合作伙伴组成的国际科学网络
¹Univ. Grenoble Alpes,CNRS,Grenoble INP*,G2Elab,Grenoble,38031,法国 *francis.boakye-mensah@g2elab.grenoble-inp.fr 摘要 - 为了在气候变化法规日益严格的情况下找到 SF 6 的可行替代品,应该对压缩空气等替代品进行适当的评估。对于中压应用,耐受电压被用作尺寸标准,这取决于流光的引发和传播,而流光是电击穿的前兆。为了优化设计,应该通过预测模型从实验和数值上彻底研究在不同应力、压力等条件下此类放电的引发和传播机制。到目前为止,大多数数值研究都是通过自制代码完成的,因为由于此类计算的复杂性和非线性,商业软件中不易获得流光模型。最近,随着商业有限元软件COMSOL™Multiphysics 等离子体模块稳健性的增强,可以开发具有合理精度的流光放电模型。
Terahertz(THZ)频带在无线通信中表现出了非凡的承诺。其出色的数据传输速度和非侵入性质,除其他优势外,还具有在6G和7G技术(包括移动设备,环境监测和医疗保健)中解锁巨大可能性的潜力。医学领域中的一个特定应用是心脏的生物监测设备。我们在我们的项目中探讨了这一应用,该应用程序旨在确保与人类心脏组织相互作用时THZ辐射的安全性。为此,我们通过开发人心脏的2D和3D模型来模拟心脏组织中Thz波的波传播和热效应,从而扩展了Comsol多物理学中的现有计算模型©。这些模型有助于定义下一代生物医学设备中THZ辐射的安全限制,从而加速了无线网络的发展。
摘要 — 在本文中,我们开发了计算模型来分析集成磁集中器 (IMC) 对周围外部磁场的磁集中效应。我们提出了一种基于 IMC 的三轴霍尔传感器模型,该模型可以测量随机外部磁场的倾斜角度和绝对强度。IMC 将周围的平行磁性元件更改为垂直元件,因此允许水平霍尔板测量平行外部磁场的强度和倾斜角度。我们在 COMSOL Multiphysics 中为三轴霍尔传感器开发了一个基于有限元法 (FEM) 的模型。使用开发的模型研究和讨论了影响 IMC 磁集中效应的关键因素,包括材料特性和传感器结构。与传统的基于 IMC 的三轴角度传感器相比,传感器中不再需要参考永磁体。对于外部磁场的 α 和 θ 角,测量精度分别达到 0.8 度和 1.2 度。
本文介绍了一种基于紧凑模型的系统方法来建模热电模块(TEM)的技术。在Comsol软件环境中构建了毛皮电池的有限元模型。在材料参数对温度的依赖性的情况下,对TEM的特征进行了数值分析。基于对TEM的许多固定和非平稳问题的直接数值建模,已经构建和验证了一个紧凑的动态TEM模型。提出的方法有助于在各种边界和初始条件下使用控制单元和其他热元素的热电模块及其相互关系的建模。模拟结果与使用文献中描述的其他模型以及数值解决方案获得的结果非常吻合。基于数值实验,注意到,佩蒂尔电池对温度的物理参数的依赖性可能会扭曲TEM的输出参数,并在可能的情况下考虑在紧凑的模型中考虑。
各种程序可用于数学建模和仿真,这些程序根据特定应用程序使用:ComsolMultiphysics®,OpenFoam®,OpenModelica®,MSExcel®。每个程序就要建模的过程,建模复杂性,速度和准确性都提供个人优势和缺点。建模是根据特定应用程序进行的,具体取决于必要的物理过程,例如传热,传质和流量(CFD)或力学。如果需要,这些过程也可以组合模拟以获得所有相关结果。比例尺从微观到宏观水平范围。与实验研究相比,模拟的优势是减少参数变化的物质工作,尤其是时间努力的限制,因此,对发展的快速反馈以及识别最佳参数的可能性。尤其是在复杂模型的情况下,建议(部分)验证,并且可以借助现有的实验室能力来覆盖热表征。
微流体学优化实验程序,但通常需要外部泵才能精确,稳定和低流速。这些程序通常需要进行长时间实验的延长,连续操作。我们引入了双含量连续泵送机理(DSCPM),这是具有输入多路复用能力的微流体应用的低成本,精确且连续的泵。具有3D打印的外壳和标准组件,DSCPM易于制造和访问。DSCPM以每分钟的流量为单分钟,使用流体桥的整流,将注射泵的精度与连续输注相结合。我们验证了微流体“细胞陷阱”中的层流流,而不会破坏微生物的生长。comsol模拟确认了安全的剪切应力水平。我们还开发并测试了流体多路复用器,以获得更大的模块化和自动化。解决当前的泵限制,例如不连续性和高成本,DSCPM可以增强实验能力并提高效率和精度,同时增加许多领域的硬件自动化的可访问性。
摘要 - 密封包装是微观计量计保持长期可靠性的关键要求。对于微量光度计的真空包装以获得更高的红外光线传输,需要稀薄的膜片。但是,由于大气的压力差,较薄的隔膜会导致较大的挠度,这可能会影响IR信号的焦点并可能导致机械故障。在本文中,已经根据使用COMSOL和ZEMAX的机械稳定性和光学性能来研究使用薄薄的单晶硅diaphrags作为微量仪阵列密封包装的封装的权衡。光学模拟表明,薄隔膜的弯曲对8到14 µm波长的红外光聚焦具有可忽略的影响。机械模拟表明,具有10×10 mm 2面积的厚度(厚度<70 µm)和一个具有12×12 mm 2面积的膜片(厚度<90 µm)会导致机械故障,并且设计的diaphragm厚度必须掺入这些值。
摘要 - 本文专用于在锂离子电池单元的规模上使用PCM金属泡沫复合材料设计最佳热管理系统。研究了PCM和PCM金属泡沫复合材料吸收由锂离子细胞产生的热量的能力,开发了数学和数值模型。该建模基于从CERTES实验室中开发的新实验测试工作台进行的表征实验收集的数据。为了表征锂离子细胞的热行为,开发的二维数值模型集成了Brinkmann-Forchheimer扩展的Darcy方程,焓孔隙率法和二元能量方程。数值研究是通过耦合MATLAB和COMSOL多物理学进行的。结果表明,添加铝泡沫可以对细胞进行更有效的热管理。优化研究表明,低估厚度(所需的PCM质量)会导致极端温度。还发现,额外的PCM添加对细胞表面温度没有很大影响。
abtract-提出了10 kW热容量激光器的仿真结果。研究了使用高功率激光二极管光学泵送的两种不同的方案。使用Zemax软件对光学泵送的仿真显示了激光板中的均匀泵分布。此外,使用COMSOL检查激光平板中的温度分布。两个不同激光设计的发现表明,增加平板尺寸会降低温度分布和热问题。此外,冷却方案表明,10 kW HCl的冷却阶段在20-40秒内。在冷却阶段的水和空气冷却的比较表明,水冷却比空气冷却更有效。模拟结果证实了所提出的激光将是激光材料处理的有效装置。聚焦的10 kW HCl激光器将在1490 K处少于1 s后融化钢板。