高校多学科/多物理场仿真中心建设探讨

从高校在科学研究中的地位和多学科发展的客观需求出发,分析了多学科/多物理场仿真的4个特点,提出高校多学科设计仿真及优化中心的4项建设原则,并依此提出3种典型的硬件建设的架构方法以及各自优缺点分析,并提供目前通用的多学科/多物理场的软件建设内容。     

多物理场虚拟仿真的现代检测技术实验课程探索

"双一流"和"新工科"建设对多学科的交叉融合提出了较高的要求。在北京航空航天大学现代检测技术实验研究生课程中,通过引入多物理场建模技术,设计并开发了多种类型的虚拟仿真实验。所设计的实验能够使得学生直观地从多个角度理解检测系统工作原理。同时,由于实验融合了材料学、电子学以及机械学等多学科背景知识,对于帮助学生建立多学科交叉融合的意识,养成在多学科空间观察、思考问题的习惯起到了重要作用。     

电连接器多物理场耦合分析方法研究

针对电连接器机械结构的可靠性问题及其工作状态中复杂的物理环境,提出了采用多物理场耦合分析方法进行研究,通过采用CST和ANSYS模拟技术,在建立的USB 3.0电连接器模型基础上分析研究了电连接器的电热耦合和热力耦合特性,获取了USB 3.0电连接器的电流密度分布、温度分布及应力-应变分布规律。由电-热-力耦合作用而产生的2个不同温度区间的最大应力值分别达到1 019.4 MPa和1 238.1 MPa。所得结论可为电连接器的结构优化设计及可靠性评估提供参考。     

真实破裂过程分析软件与多物理场耦合软件结构力学模块对比研究

简要介绍了真实破裂过程分析软件系统(RFPA)和多物理场耦合数值模拟软件系统(COMSOL Mul-tiphysics),并分别运用这两个软件系统对受拉应力作用下带孔平板试件和共心圆轴试件在热应力作用下的受力变形特征进行了数值模拟对比分析,指出真实破裂过程分析软件系统的特色在于对材料破坏过程的分析处理,而多物理场耦合数值模拟软件系统的特色在于对于复杂多场耦合问题的求解,将这两种软件系统各自的特色特点结合起来应用于材料破坏过程中的多场耦合问题分析是以后应当努力发展的方向.     

Halbach型外转子永磁同步电机热流体场仿真

以Halbach型外转子永磁同步电机为例,研究一种预测电机温升的新方法.在分析Halbach电机结构的基础上,基于流体力学与传热学原理,建立Halbach电机电磁场、温度场和流体场等多物理场模型,并对Halbach电机的热流体进行了有限元仿真研究.仿真结果验证了Halbach电机热流体场模型的合理正确性以及分析电机温升方法的有效性,为电机本体的热设计提供了依据.     

基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真分析

目前的薄型细间距球栅阵列（low-profile fine-pitch ball grid array,LFBGA）封装电热联合仿真方法较少考虑电路芯片本身材料的散热能力,因此存在准确性不足的问题。为了解决这个问题,该文提出了一种基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真方法。该方法建立了LFBGA封装热阻模型,考虑了电流和电压的热能转换以及芯片材料本身的散热能力,并使用场路耦合计算了电热联合芯片散热关系式。此外,该方法还设置了功率取值范围,确保仿真的精确性。通过实验验证,该方法的准确性在电压和电流计算中均高于现有的两种方法。因此,基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真分析方法能够提供更准确的仿真结果。     

场域理论视角下民族地区教师专业发展的影响因素研究——基于多层线性模型的分析

提升民族地区教师的专业发展水平是提高民族地区教育质量的关键所在.为了探索民族地区学校场域与教师专业发展之间的互动关系,基于布迪厄的场域理论,利用西南民族地区初中教师抽样调查数据,通过多层线性模型,探究教师层级、学校层级以及跨层级作用对教师专业发展的影响.研究结果表明:教师层级中,专业认同、决策参与和实践习性对专业发展具...     

物理习题教学中“仿真物理实验室”的应用

学生要解决好一道物理题目,需要认真准确地分析出其中的各个物理状态和物理过程,尤其是在综合性较强的题目中体现得更加明显。在物理习题教学的过程中,就需要帮助学生把这些复杂的物理状态和物理过程分析清楚。但是有些题目的物理状态和物理过程比较抽象,而且大多数物理过程都是比较理想化的,在现实的条件下     

基于多物理场仿真的食品工程类课程虚拟仿真教学实验探索

将食品科学与食品工程类课程中传热学部分与实际应用相结合,运用多物理场分析软件,对3种典型形状和尺寸的食品非稳态传热过程进行建模仿真,分析非稳态传热过程的影响因素。结果显示所选的土豆片、肉丸和香肠3种不同形状样品中心达到95℃所需时间分别为50、420和516 s。将选定点的升温曲线、截面温度分布以二维图像形式展示,并将形体内部温度分布随时间变化过程以三维动画形式展示,使学生更直观地了解非稳态传热过程的影响因素及分析方法。以此为基础探讨非稳态传热强化的方法,使理论学习、虚拟仿真和实验相结合,更好地提升学生对课程内容的全面理解,也便于学生课下拓展运用有限元求解方式开展复杂计算,提升对复杂问题的求解能力。     

云雾物理生长过程及其影响因子的虚拟仿真实验

文章利用虚拟平台,设计了六个实验模块(核化和凝结增长理论知识、气溶胶对云微物理的影响、从微观角度分析雾霾区分的难点、垂直上升速度对云微物理的影响、湍流对云微物理的影响、夹卷对云微物理的影响),以帮助学生直观地理解云降水物理过程中各主导因子的作用,包括气溶胶、湍流和夹卷过程等。     

电流退火对FeZrBCu软磁合金膜巨磁阻抗效应的影响

采用射频溅射法在单晶硅基片上沉积了(FE88ZR7B5)0.97CU0.03软磁薄膜样品,对制备态样品进行了直流电流退火处理。结果表明,最佳退火电流为800 MA,在13 MHZ频率下,最大纵向巨磁阻抗比从制备态的8%上升到最佳退火态的17%,明显提高了巨磁阻抗效应和磁场响应灵敏度。详细分析和讨论了样品的巨磁阻抗效应随退火电流变化的特性和机理。     

新课程背景下“仿真物理实验室”对物理教与学的促进作用

新课标理念下,物理学的教学目标不仅是学生的知识与技能,还有过程与方法的掌握以及情感态度和价值观的培养.物理是一门以实验为基础的学科.仿真物理实验室能让学生在仿真的物理实验室的情景下理解所学科学知识,掌握物理学常用的科学方法和技能,激发学习兴趣,体验自主探究的乐趣.1＂仿真物理实验室＂＂仿真物理实验室＂是一款工具软件,它...     

气泡对多电极电磁流量计电流密度影响的数值仿真

针对气水两相流动,研究了气泡对多电极电磁流量计电流密度分布的影响。使用量化指标表示电流密度分布均匀程度以及气泡对电流密度分布影响程度,采用有限元方法,对多电极电磁流量计的电流密度进行数值仿真,分析比较气泡大小、形状不同时电流密度的分布情况。仿真结果为研究电磁流量计应用于气水两相流提供了参考。     

物理多解问题的成因分析

有一类物理问题,根据题设条件所求得的解不只一个,而是2个、3个甚至更多,这类问题统称为物理多解问题.它是物理现象中一因多果或一果多因的产物,是构成多项选择题的基本要素.学生解答这类问题时常常由于考虑不周而漏解,究其原因,主要是对多解问题的成因认识不够.     

基于仿真实验平台的渗流物理实验对分课堂教学模式初探

针对渗流物理实验课堂现状,以及部分实验高温高压环境、抽象性强等特点,基于仿真实验平台和模块化教学方式,本文提出了渗流物理实验课程的对分课堂实施方案。首先,实验内容模块化,把15项实验分为6大模块进行系统讲授,其次,基于仿真平台安全和重复性等特点,学生利用一周时间进行内化吸收,最后,进行课堂讨论和分组实验。结果表明,对分课堂提高了学生的积极性和参与度,理论和实验教学效果有了明显提升,同时对学生和教师也是一种大胆的尝试和创新。     

基于多径信道的1024QAM信号BER探析与仿真

多径传播是随参信道的最突出的特点,对信号起着极其重要的作用．多进制幅相联合调制（APK或QAM）是通信调制的一种重要方式,多径传播效应对QAM信号比特误码的影响是决定实际数字通信系统性能的重要因素．本文深入探讨了1024QAM信号通过多径信道后的性能与特点,并用SystemView对其波形和系统BER（比特误码率）等主要性能进行了仿真和分析．     

基于MATLAB仿真任意多凸边形面积的计算

随着数学课程广度和维度的加深,本文就数学课本中的多边形面积计算的方法做了一定的推广,使得其知识和初高中进行衔接,并基于叉乘原理以及运用MATLAB软件对任意多凸边形的面积进行了仿真计算,这样使得数学教学更形象生动,最终提高学生学习数学的兴趣以及使他们能够拓展思维,钻研数学,热爱数学,将数学知识更好地运用到生活中。     

从物理角度分析钢琴演奏技巧对发音效果的影响

钢琴演奏者在实践中很大程度上是依靠听觉来对演奏的音响效果进行鉴别和协调,这种方式比较感性化、主观化,存在着一定的局限性。本文从声学和钢琴震动发音原理的物理角度分析了钢琴各个音区的发音特点和不同触键方式对声音效果的影响,并通过matlab数据处理软件呈现出可视化的效果分析图,力求提供给演奏者们一个更加客观,更为理性化的认识,同时为大家以后对这方面的研究提供一个创新的思路。     

职前物理教师的认知风格对科学推理能力的影响研究

文章试图分析不同场认知风格的职前物理教师的科学推理能力是否存在显著性差异。利用《镶嵌图形测验(GEFT)》将职前物理教师分为场独立型和场依存型,然后采用《科学推理能力测量量表(LCTSR)》对两组被试的科学推理能力进行测试。基于SPSS软件对两组数据进行差异性及相关性分析,结果显示场独立型被试的整体水平要好于场依存型;在科学推理能力的7个子能力维度中,高级控制变量和假设演绎推理两个维度的差异性较其他维度更为显著。     

对物理教学中“精讲多练”的体会

高中物理教学的主要任务,就是让学生能够熟练地运用物理概念和物理规律进行分析和解决实际问题．精讲多练,作为一种传统的、科学的而又行之有效的教学手段,是中学物理教学中必不可少的教学方法．