基于有限元法的波导主模特性分析

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基于Ansoft HFSS的矩形波导可视化教学

基于Ansoft HFSS的矩形波导可视化教学
参 考文献 :
[ ] 高翠云 , 1 汪莉丽.利用 Maa t b进 行电磁学 计算及 可视化 教学 l [] J .南京 : 电气 电子教学学报 ,0 6 2 ( ) 9 -2 2 0 ,8 2 :09 [ 吕秀丽等.基于 Malb的矩形 波导场分布仿 真实验研究 [ ] 2] t a J. 北京 : 实验技术与管理 ,0 0,7 3 7 -7 2 1 2 ( ):47
参考 文献 :
E i 胡翔骏. l 电路基础[ . M]北京 : 高等教育 出版社.0 9 20 [ ] 张新喜 , 2 许军 , 王新忠等. hs 1 Mu im 0电路仿 真及 应用 [ . i M] 北
[] 崔 3 建明 陈惠英 , 中.电路与 电子技术 的 Mut i 0 0仿 温卫 1 m1 . i
T 和 T 模具 有相 同 的截 止 频率 , 者称 为 简 并 E M 两 模 式 。在 矩 形波 导 的导 行 模 式 中 , 有 最低 截 止 频 具
习起来 比较 困难。本文通过 H S FS仿真实现了矩形 波导 的可视 化教 学 , 抽 象 的 电磁 场 概 念 形象 化 有 将
Ab t a t n t i p p r i a e c i g o ca g lrw v g i e i r a i d b sn S i lt n s r c :I h s a e ,v s lta h n fr t n ua a e d s e l e y u i g HF S smu a i .T e f l u e u z o h ed i d s b t n i mp i d n e t rfr fs v r o o d rmo e r r p i al e r s n e . T e c t f it u i sw t a l u e a d v co o ms o e e a l w- r e d s a e g a h c l r p e e t d i r o h t l y h uof f q e c f h o o d rmo e n r ca g l rwa e u d n y e t i lt n,a d t e c re t it b — r u n y o e l w— r e d s i e t n u a v g i e i a a z d wi s e t s l h mu a i o n h u r n s i u d r t n o h n e l o e wa e u d p r t g a h o n n d s as i l td n a dt n,s me oh r i n t e i n rwal ft v g i e o e ai tt e d mi a t o h n mo e i lo smu a e .I d i o i o te r lt d p y ia u n i e e g a h c l e r s n e r ac lt d e ly n h o r ld t r c si g f n t n e ae h sc q a t isa r p ia l r p e e t d o l u ae mp o i g t e p wef aa p o e sn u c i l t r y c u o o s f HF S A q ai e e c i g i a h e e y me n fvs aii g t e a sr c o c p s f An o S . u f d ta h n s c i v d b a s o iu l n b t t n e t. i li z h a c Ke wo d :rc a g l r v g ie;v s a a h n ;h g r q e c i ltr s u t r ;smu a in y r s e tn a e u d u wa i l t c i g ih f u n y s u e e mu ao t cu e i l t r o

雷达波导件塑性成形工艺分析及有限元数值模拟

雷达波导件塑性成形工艺分析及有限元数值模拟
时 ,稳定变形 区逐步消失 ,导致挤压力 急剧上升 ,此 时 如继续 下压将会对试件 、模具和设备带来不利的影响。

似, 是一个难变形 区。坯料的下端 面受凹模的摩擦阻
力 ,因而变形也极小 , 是个 难变形 区。在上 、下难变 也
形区之间的金属 ,在上 、下难变形 区的作用和周 围模壁
1 化学成分分析 .
根据用户提供的化学成分标 准 ,实际产 品的成 分能
够满足用户要求,化学成分对比见表 1 。
表 1 标 准 成 分 与 产 品成 分 对 比
合金元素 C S i Mn P S N i C r C u M O( ) %

标准成 分 0 4 .0—0 4 0 2 .5 .0~0 3 0 5 ~0 8 ≤0 0 ≤0 0 5 .7 .0 .0 .2 . 1 试样 1 试样 2 04 .0
0. 0 4
0.0~12 ≤2 0 0 1 9 .0 . .5~0 2 ≤15 p .5 .p m 10 .8
1 1 .0
02 .9
0. 9 2
0 6 .3
0. 3 6
0 0 l 0.0 0 0 . l 04 .9 003 000 00 . l . l .9
0 1 .0 0 1 .2
02 .0
0. 0 2
07p .p m 06pm .9 p
04 .0
0. 3 4
0 2 .9
0. 7 2
0.6 6
0. 2 6
10 .6
10 .8
0 2 .0
0. l 2
表 2 力 学 性 能 检 验 结 果
/ P M a 条件要求
≥1 8 00
l8 l0 l8 l0 l7 10 l7 10 l4 10 l4 10 l 4 10 l7 10

波导超表面有限元方法

波导超表面有限元方法

波导超表面有限元方法哎呀,说起波导超表面有限元方法,这玩意儿听起来就挺高大上的,但别急,让我给你慢慢道来,咱们用大白话聊聊这事儿。

首先,咱们得先搞清楚,啥是波导超表面。

这玩意儿,简单来说,就是那种能让光波按照我们的想法走的神奇材料。

就像你小时候玩的弹珠,你一弹,它就按照你设定的轨迹滚,波导超表面就是让光波按照我们设定的轨迹走。

然后,有限元方法,这个就更有意思了。

想象一下,你手里有一块大巧克力,你想要把它分成小块,每块都是规则的形状,这样吃起来方便,也容易计算每块有多少卡路里。

有限元方法就是这么个意思,它把复杂的波导超表面问题,分解成一块块小问题,然后逐个解决。

好了,现在咱们来聊聊我亲身经历的一件事儿。

记得那是一个阳光明媚的下午,我在实验室里,对着电脑屏幕,眼睛都快看瞎了。

我正在研究一个波导超表面的模型,这玩意儿可不简单,你得用有限元方法来模拟它的光波传播。

我先得把波导超表面设计成一块块小单元,这就像是把巧克力切成一小块一小块的。

然后,我得给每个小单元设定一些参数,比如它的折射率啊,厚度啊,这些参数就像是巧克力块的口味和大小。

接下来,就是最费脑子的部分了。

我得用有限元方法来计算这些小单元之间的相互作用。

这就像是你得计算每块巧克力之间的热量传递,确保它们不会融化在一起。

我记得那天,我坐在电脑前,眼睛盯着屏幕,手指在键盘上飞快地敲击。

我得输入一大堆数据,然后运行模拟程序。

程序一跑起来,电脑就开始“嗡嗡”地响,像是在告诉我:“哥们儿,我这可是在卖力工作呢!”几个小时后,模拟结果出来了。

我看着屏幕上那些复杂的波形图,心里那个激动啊。

你看,这些波形图就像是光波在波导超表面上跳舞,它们按照我们设定的路径,一跳一跳的,特别有规律。

最后,我把这些结果整理成报告,交给了导师。

导师看了之后,点了点头,说:“不错,小伙子,你这有限元方法用得挺溜的嘛!”我听了,心里那个美啊,就像小时候得了小红花一样。

所以,你看,波导超表面有限元方法,听起来挺复杂的,但其实,它就像是我们生活中的一些小事儿,只要你耐心去琢磨,去实践,总能发现其中的趣味和奥秘。

基于有限元分析的深度塑性变形技术研究进展

基于有限元分析的深度塑性变形技术研究进展

基于有限元分析的深度塑性变形技术研究进展刘帅;彭必友;孙鹏飞;周超;羊凡【摘要】It is very important to research severe plastic deformation (SPD) techniques, which can make material produce ultra-fine-grain organizations and improve the properties of the material significantly. In recent years, SPD became a hot spot in research. In this paper, principles, characters, applications and development of SPD techniques were introduced and the simulation and parameter optimization process of SPD by using the finite element method were summarized. The existing problems and development prospects of SPD were also presented.%介绍了几种深度塑性变形工艺的工作原理、特点及发展状况,综述了有限元分析技术对深度塑性变形过程的模拟和对其工艺参数的优化,概述当前有限元法在模拟深度塑性变形过程中的应用和重大作用,并指出其存在问题和发展前景.【期刊名称】《西华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(031)002【总页数】7页(P106-112)【关键词】深度塑性变形;有限元分析;等径角挤压;高压扭转【作者】刘帅;彭必友;孙鹏飞;周超;羊凡【作者单位】西华大学材料科学与工程学院四川成都610039;西华大学材料科学与工程学院四川成都610039;西华大学材料科学与工程学院四川成都610039;西华大学材料科学与工程学院四川成都610039;西华大学材料科学与工程学院四川成都610039【正文语种】中文【中图分类】TG146.1;TG376材料是人类赖以生存和发展的物质基础,随着各行业的飞速发展,对材料性能的要求越来越高。

MATLAB有限元法求矩形波导前十个本征模的传播常数

MATLAB有限元法求矩形波导前十个本征模的传播常数

MATLAB有限元法求矩形波导前十个本征模的传播常数本文将介绍如何使用MATLAB有限元法求解矩形波导的本征模传播常数,并展示前十个本征模的计算结果。

这将有助于理解矩形波导的基本性质和应用。

矩形波导是一种常见的微波传输线,用于将高频信号从一个点传输到另一个点。

为了使信号的传输更加稳定和可靠,矩形波导需要满足一些特定的条件,其中之一就是要求在波导中只传输特定的波模式,即本征模。

因此,矩形波导的本征模传播常数是重要的物理量。

在MATLAB中,可以使用有限元法求解矩形波导的本征模传播常数。

下面将介绍具体的计算步骤。

首先,我们需要定义矩形波导的几何参数,包括宽度W、高度H、长度L以及介质常数εr。

在本文中,我们取W=20mm,H=10mm,L=50mm,εr=2.2。

```matlabW = 20e-3; % 宽度H = 10e-3; % 高度L = 50e-3; % 长度eps_r = 2.2; % 介质常数```其次,我们需要定义模型中的节点数和单元数。

通常情况下,节点数和单元数越多,计算结果越精确,但计算时间也会更长。

在本文中,我们取每个方向上的节点数为20,总节点数为400,总单元数为342。

```matlabnx = 20; % x方向上的节点数ny = 20; % y方向上的节点数n = nx * ny; % 节点总数n_el = 4; % 每个单元的节点数nel = (nx-1)*(ny-1); % 单元总数```然后,我们可以生成节点的坐标和单元的连接关系矩阵。

具体实现方法可以参考MATLAB官方文档中“PDE 模型和几何对象构建”一章。

```matlabmodel = createpde();%% 创建矩形波导gd = [3 4 4 0 0 2 H H 0 W W 0]';sf = 'R1';ns = char('R1');ns = ns';g = decsg(gd,sf,ns);geometryFromEdges(model,g);%% 生成节点坐标和单元连接关系[p,e,t] = initmesh(g,'Hmax',0.005); % Hmax为最大单元边长```节点坐标和单元连接关系矩阵的生成将自动对模型进行离散化。

基于有限元法建模的模板和混凝土梁计算分析

基于有限元法建模的模板和混凝土梁计算分析
形 式 见图 1 。
2. . 模 型 的 自动 生 成 13
由于模板 和混凝土梁结构 上完 全对 称 , 在建 模时先建立一半
模型 , 划分单元 , 然后通过 VS MM 命令镜像生成另一半_ , Y 4 并用 J N UMMR G操作合并对称轴上 的多余 节点 和关 键点 , 使两部分 连
板是 由边肋 、 板 、 耳 面板 和纵肋等各 种型钢 焊接而成 , 复杂 , 结构
模板 采用 钢板焊成 异 型工字 钢作 为横肋 , 纵肋 外模 系统由底 模 、 腹模 、 翼模 、 调支 撑系组 成 , 可 底模 通 过可 且板 上有 连接孔 , 面板采用 6Im厚 的钢板 。整 个组成 部分要进 E T 调支 撑系支撑在底 模横 梁上 , 腹模 、 翼模 通 过可调 支撑 系支 撑在 使用轻 型工字 钢 , 换算 出均 匀材质 时 的密度。底模 、 腹模 、 翼模 、 混凝 承重钢箱梁上。模板 由面板及 骨架组焊 而成 , 每块模 板在横 向和 行密度计 算 , 土梁 、 端模 、 内模 以及撑杆 的具 体尺寸和结构不 同, 因此密度也各 纵向都有螺栓 连接 , 而可调支 撑 系是用来 支撑 模板 和调节 模板 , 泊松 比和弹性模量都包含在程序 中。 把模 板承受的力通 过底模横梁传 给主框架结 构 , 外模 系统 的支 撑 异 。各部分密度 、
1 D z 2 g0 S ) x 3 /0 (T 移动模 架 简介 u J
ik 8 模 内模 板和混凝 土梁 采用 S l4 (- - od 5 3D实 i 郑州大方桥梁有 限公 司 的 D Z 2 9 0 S "下 承 自行式 移动 用 Ln 8单元模 拟 ;1 、 X 3 /0 (q) 体单元 ) 模拟 。 模架系针对铁路客运专线双线整孔桥梁施 工而设计 , 下行 式结 为 .. 构 , 够 自行 倒 装 支 撑 托 架 。该 模 架 主 要 由 主框 架 总 成 、 模 系 2 1 2 定义单元实常数 能 外 单元 类型的实常 数是根 据所选 的单元 类 型而定 的。由于模 统、 内模 系 统 、 支 腿 、 辅 助 支 腿 、 辅 助 支 腿 、 辅 助 支 腿 、 主 前 中 后 电 气液压系统及辅助设施等部分组成 。

介质波导有限元分析的开题报告

介质波导有限元分析的开题报告

光子带隙金属/介质波导有限元分析的开题报告题目:光子带隙金属/介质波导有限元分析摘要:本文提出了一种基于有限元分析方法的光子带隙金属/介质波导模型,可以用于光电器件的设计与优化。

该模型采用了三维有限元方法来求解波导中的电磁场分布,并结合Bloch定理来计算光子带隙。

同时,还考虑了金属的电导率与介电常数等参数的影响,并对模型进行了验证。

关键词:光子带隙,金属/介质波导,有限元分析引言:光子晶体是一种具有周期性结构的介质材料,其中的物理性质与其周期相联系。

这种结构具有广泛的应用前景,例如,在光电子器件、光通信等领域中,它可以用于光源、光开关、激光器等器件的设计。

而其中最重要的性质之一就是光子带隙。

与电子带隙类似,光子带隙是指某一频率范围内无法传播光的现象。

利用光子带隙的特性,可以构造各种光学器件,例如波导、滤波器、反射器、分束器等。

然而,在实际应用中,光子晶体的制作难度很大,因为其周期性结构通常需要与纳米级别相对应。

因此,人们提出了一种称为光子带隙金属/介质波导的结构,它是在介质波导中加入金属条纹以实现光子带隙的。

该结构通过周期性地改变金属条纹的宽度和间距来实现对光子带隙的调节。

与传统的光子晶体相比,该结构制造起来更加容易,因此具有实用价值。

在本文中,我们将利用有限元分析方法构建光子带隙金属/介质波导模型,并研究其相关特性和性能。

一方面,我们将利用三维有限元方法计算波导中的电磁场分布,另一方面,通过Bloch定理来计算光子带隙。

最后,我们还将考虑金属的电导率和介电常数等因素,并对模型进行验证。

主要内容:1. 光子带隙金属/介质波导的模型构建本文模型采用三维有限元分析方法来求解波导中的电磁场分布,并结合Bloch定理来计算光子带隙。

对波导的宽度和高度进行定义,对金属条纹的宽度和间距进行定义,确定单位胞的排布方式。

通过这些定义,可以构建出一个光子带隙金属/介质波导的三维结构模型。

2. 光子带隙的计算利用Bloch定理,我们可以计算出波导中的光子带隙。

波导分析方法与BPM

波导分析方法与BPM

波导分析方法与BPM随着光波导器件及各类半导体光电子器件的发展,人们对理解光波在诸如光波导、光纤等光电子器件中的行为,成功设计光电子器件,了解光电子器件的光学性能的要求越来越迫切。

在做波导器件的光波模式和传输特性的分析时,要从电磁波理论出发,通过求解波动方程得到结果。

随着器件设计的复杂化,以及非均匀、非线性、各向异性等材料在光电子器件中的应用,用解析的方法精确求解Maxwell方程组在此类器件中已难以实现。

即便有时在对器件做出一定的简化之后,可以得到近似解析解,但这种近似解析解并不能对器件的设计及性能分析提供足够的理论依据。

因此,用数值方法对Maxwell方程组进行精确求解就变得势在必行[1]。

事实上,计算机数值模拟已正在逐渐成为新型光波导器件性能分析及优化设计所必不可缺的一个技术环节。

光波导已经广泛的应用于集成光学中,为了计算波导中的光强分布,了解电磁波是如何通过波导的,必须求解Maxwell 方程组。

然而只有在波导结构极其简单的情况下才有解析解,在大多数情况下只有得到近似的数值解。

因此数值方法是研究波导的一种最有效的方法。

目前已经有很多种光波导的分析与设计方法,常用的有:有限元法(FEM)、有限差分法(FDM)、有限时域差分法(FD-TDM)、光束传播法(BPM)、有效折射率法、傅里叶展开法等。

这些方法中光束传播法是目前应用较为广泛的数值方法之一。

光束传播法(Beam Propagation Method,BPM)最早由Feit和Fleck于1977提出[2],后来将光束传播法应用于计算波导中的光传输中。

经过光束传播法的不断改进与发展,它现在己经成为光波导分析中最常用的算法之一。

BPM法是从亥姆霍兹(Helmholtz)方程出发,在一定体积内和一段时间上对连续电磁场的数据取样。

Helmholtz方程是波动方程是Maxwell方程在特定条件下的特殊形式,是在某一频率下的特定方程,是一个二阶的非线性偏微分方程。

MATLAB有限元法求矩形波导前十个本征模的传播常数

MATLAB有限元法求矩形波导前十个本征模的传播常数

MATLAB有限元法求矩形波导前十个本征模的传播常数介绍矩形波导是一种常见的波导结构,广泛应用于微波和光波器件中。

它的传播特性可以通过有限元法进行模拟和分析。

本文将介绍如何使用MATLAB进行矩形波导的有限元法求解,并计算前十个本征模的传播常数。

有限元法基本原理有限元法是一种常见的数值分析方法,用于求解偏微分方程。

它将求解域分割为多个离散的单元,并通过在单元内插值来逼近解。

在矩形波导的有限元法中,我们将波导截面分割为多个单元,通过在这些单元上插值电场和磁场来近似求解波导的模式。

有限元法模拟矩形波导有限元法模拟矩形波导的前提是先将波导截面分割为多个单元。

在矩形波导中,我们可以使用矩形节点阵列来表示截面的离散点。

例如,可以通过定义矩阵X和Y来表示波导截面上的坐标点。

x = linspace(0, a, Nx);y = linspace(0, b, Ny);[X, Y] = meshgrid(x, y);其中,a和b分别表示矩形波导的宽度和高度,Nx和Ny是我们在x和y方向上的离散点数。

接下来,我们可以使用插值方法在每个单元上近似波导内的电场和磁场分布。

在此,我们使用双线性插值方法。

我们假设波导中的电场和磁场可以由下面的插值方程表示:E = F11 * f11 + F12 * f12 + F21 * f21 + F22 * f22;H = G11 * g11 + G12 * g12 + G21 * g21 + G22 * g22;其中,f11、f12、f21和f22分别表示四个节点上的电场值,g11、g12、g21和g22分别表示四个节点上的磁场值。

F11、F12、F21、F22和G11、G12、G21、G22是插值系数。

利用这些插值方程,我们可以得到波导内的电磁场分布,并通过调整插值节点和单元数目来获得更准确的结果。

求解传播常数通过模拟矩形波导中的电磁场分布,我们可以计算出该结构的传播常数。

传播常数表示电磁波在波导中传播的速率和损耗情况。

基于有限元法的直流并励电动机转速波动分析

基于有限元法的直流并励电动机转速波动分析

故整个励磁回路的磁链为:
2PWf l Lff Cff I
R~ 励磁回路所 串的电阻。 l
如负载突然 出现较小的扰动时, 会发 生转速
波动 , 波动时认为电流、 磁通和ห้องสมุดไป่ตู้速都在变化 ;
I一 I ≮ I— I f

即: f2 ( 三= 尸 T f
式 中: 广一励 磁 回路 电感 。
实例分 析其转 速 波动现 象 , 提 出消除转 速 波动的一 些 并
措施。
关 键词 : 直流 并励 电动机
转速 波动
有 限元
中图分类号 : TM3 文献标 识码 : A DOI 编码 : 03 6 /. s .0 6 2 0 .0 10 .0 1 .9 9j sn 1 0 -8 72 1 .30 4 i
Abs r c :Th p e l c u to r q e t a p n d ta t es e d f t ain fe u n l h p e e u y wh l h n t r p r tn .I wa e e s r o c l i DC s u tmo o s o e ai g t e sn c sa yt a- c l t h pe a i n lp r o m a c fDC s u tmo o s u a e t e o r to a e f r n e o h n t r b a s o u rc lc l u a i n me h d Th p r t g y me n f n me i a ac lt t o . e o e a i o n e u to s p e e t d a d d s r b d o e fu t a i n q a i n wa r s n e n e c i e .S m l c u t o p e o n n i h x mp e wa n l z d c mb n d wi h n me o n t e e a l sa a y e o ie t h i i ee n t o i s mem a swe e s g e t d t fn t lme tme h d wh l o e n r u g se o e e e i n t ef cu to . l mi a et u t a i n h l

基于有限元法的新型双脊波导传输特性的研究

基于有限元法的新型双脊波导传输特性的研究
wa e u d a e n fnie e e e e h d v g i e b s d o i t lm ntm t o
Zha g Li y n , a g Li i , , a g Ho hu 。 n u a g Zh n m ng Li Bo Zh n ng i ( .S h o fS fwa e 1 c o l o t r ,Pig ig h n Un v r iy o n d n s a ie st ,Pi g ig h n 4 7 0 n d n s a 6 0 0,Chn : ia
f r d d u l— ig v g ie o me o b e rd e wa e u d . Ke o d :f i lme tme h d; u o fwa ee g h; i g e mo eb n wi t d mi a tmo e fed p te n y w r s i t ee n t o c t f v ln t sn l n e - d a d d h; o n n d i l a t r
2 Ke b. o ) t l c r ni c olgy a nt li n ntol M i s r . y La f( p oee t o c Te hn o nd I elge tCo r , nity ofEdu.,La z u 7 00 n ho 3 70,Chi na; 3. Pe s r onn lDe rm e ,Pigdigs a nie st e pa t nt n n h n U v r iy,Pigdi s a 7 0,Ch n ) n ng h n 46 00 ia
ba d i h att e c a n w dt h h ngeoft e rd i e ins,gve he d m i a o e fed p ter nd t ore p di ur e o hede h ige dm nso i st o n ntm d il a t n a hec r s on ng c v ft — fr o mato . t e e fc son t ut fw a e e in VS h fe t hec of v lngt n i gl h a d sn e mod a e b ndwi h a n l z st r n m iso ha a t rsis wih dt nd a a y e het a s s in c r c e itc t t ha ge h a e i m e son . T he e t i s p o i e v l bl e e e c s f r t ppl a i s a t dy oft — hec n soft e w v gude di n i s s sud e r v d aua e r f r n e o he a i ton nd s u he de c

同轴波导转换器的分析与设计

同轴波导转换器的分析与设计

第24卷增刊微波学报V ol.24Supplement 2008年10月JOURNAL OF MICROWA VES Oct.2008 8-18GHz同轴-波导转换器的分析与设计魏振华田立松冯旭东尹家贤胡粲彬(国防科学技术大学电子科学与工程学院一系,长沙410073)摘要:同轴—波导转换器是微波系统中非常重要的元器件。

基于脊波导和波导阶梯对导播系统中电磁波传播性能的影响,本文探讨了这两种结构应用在8-18GHz的宽带同轴—波导转换器设计中的情况。

通过同轴—脊波导—矩形波导转换,并在脊波导上加载阶梯,很好地改善了阻抗匹配效果,提高了同轴—波导转换器的传输性能。

仿真结果证明脊波导和波导阶梯在设计同轴—波导转换器中的有效性,在8-18GHz的倍频程带宽内驻波小于1.22,产生的高次模非常小。

关键词:同轴—波导转换,脊波导,波导阶梯阻抗变换Analysis and Design on8-18GHz Coaxial-Waveguide TransitionWEI Zhen-hua,TIAN Li-song,FENG Xu-dong,YIN Jia-xian,HU Can-bin(College of Electronic Science and Engineering,NUDT,Changsha410073,China)Abstract:Coaxial-waveguide transition plays an important role in microwave system.Based on the influence of ridge waveguide and waveguide ladder exerted on transmission performance of electromagnetic wave in guided wave system,this paper discussed the situations of these two structures applied in the8-18GHz broadband coaxial-waveguide converter designation.Through the conversion of coaxial-ridge waveguide-rectangular waveguide,and ladder loading of ridge waveguide,the effectiveness of impedance matching is well-improved,and the transmission performance of coaxial-waveguide converter is highly-advanced.Simulation results proved the effectiveness of ridge waveguide and waveguide ladder in designing coaxial-waveguide converters.The VSWR of coaxial-waveguide transition designed in this paper is less than1.22in the8-18GHz octave bandwidth,and the high modulus produced is very small.Key words:Coaxial-waveguide transition,Ridge waveguide,Waveguide ladder impedance transformation引言同轴波导转换器在微波系统中应用非常广泛,是雷达设备、精确制导和微波测试电路中的重要无源连接器件。

219413927_基于ANSYS_有限元分析方法对浮顶罐建模的综述

219413927_基于ANSYS_有限元分析方法对浮顶罐建模的综述

第52卷第6期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 6 2023年6月 Liaoning Chemical Industry June,2023收稿日期: 2022-10-08基于ANSYS 有限元分析方法对浮顶罐建模的综述罗晖1,黄铁民1,王学成1 ,龚治海1,张方晓1,王国振1,凌敬枞2 ,赵磊2*(1. 东莞市盛源石油化工有限公司,广东 东莞 523000; 2. 辽宁石油化工大学,辽宁 抚顺 113001)摘 要: 在工业体系不断壮大的今天,石油与天然气行业的发展也不断的在随着时代潮流发展,而液体储罐在其中起着至关重要的作用。

但重要的同时他们也同样危险,一旦受损就可能让我们的经济与环境遭受到巨大的损失与灾害。

作为工业发展中如此重要的一部分,其抗震安全性至关重要。

主要介绍无挡板储罐对其震荡参数的影响,还概述了以晃动频率,对流体压力和动水压力脉冲形式预测晃动参数的数学公式。

同时,简要介绍ANSYS 软件对无挡板圆形储罐进行建模的假设以及寻找到较为适合网格大小。

本研究得出必须要用网格尺寸为20×20最佳尺寸用来确定参数,细化网格尺寸为5×5会使得出的解不够精确。

关 键 词:无挡板储罐; 晃动频率; 动水压力; 模拟仿真中图分类号:TQ502 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)06-0901-06储罐被广泛的应用在石油天然气行业,严重损害不仅会造成巨大的经济损失,而且可能会对环境造成污染,而储罐受损的内部原因主要是在发生地震时储罐内液体产生晃动,外部的激励频率如果接近液体的晃动频率,罐内液体的晃动会更加的剧烈,大量液体的聚集会导致在罐壁处会有极大的压力存在,从而导致罐壁的结构受损或者整个罐体的损坏,所以如何保持液体储罐内液体的稳定性极为重要和迫切。

所以,想要了解液体储罐的抗震性质就需要知道储罐内液体的晃动频率以及液体压力。

1 国内外研究现状20世纪60年代初Housner [1]对晃动技术进行改进简化,将液体分为脉冲部分和对流部分两个方面,这一研究极大地诠释了储罐的动态响应,对研究储罐的晃动行为的研究给与了极大的支持,为增加储罐防震性能提供了便利。

矩形手征波导中混合模的边元有限元分析法和传输特性研究

矩形手征波导中混合模的边元有限元分析法和传输特性研究

矩形手征波导中混合模的边元有限元分析法和传输特性研究方静;肖衍明;尹文言
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】1996(24)3
【摘要】本文用矢量有限元--边元法研究了手征波导的导波特性,与点元有限元法相比,用边元法分析手征波导模式有其明显的优越性,即不需特殊处理就可去除伪模,而且数值计算时可以节约计算机内存。

本文以矩形手征波导为例,分析了全填充和部分填充手征介质时混合模的色散特性,讨论了手征导纳,波导尺寸等参量对混合模截止频率的影响,验证了边元法的有效性和正确性。

【总页数】1页(P71)
【作者】方静;肖衍明;尹文言
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN814.702
【相关文献】
1.手征导纳对手征波导中传输模特性的影响 [J], 尹文言
2.法拉第手征圆波导中混合模的传输特性 [J], 尹文言;万伟;汪文秉
3.微波技术基础中矩形波导传输特性教学方法研究 [J], 张忠海;骆新江;韦杜娟;尹川
4.矩形波导中电磁波传输特性研究 [J], 邵毅全;吴国建
5.矩形波导中TM波传输特性及截面尺寸设计研究 [J], 邵毅全;朱伟
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第五章 有限元法-5-时谐场波导本征值问题解读

第五章 有限元法-5-时谐场波导本征值问题解读

而与TM波的波导场定解问题(5-135a)、(5-135c)等 价的则为条件变分问题[(5-137)、(5-135c)]。
对泛函(5-137)取极值,并经有限元的离散化处理,可以 导得如下的有限元方程 式中,对应于所选取的有限单元e,其各个单元矩阵的 元素分别为

式(5-138)即是所谓广义代数特征值问题.


确定性问题中,控制微分方程和边界条件其中之 一、或它们两者,都是非齐次的。 有源,由激励产生 不同于确定性问题,本征值问题的控制微分方程 和边界条件均是齐次的。


从物理学的观点看,在本征值问题中不存在任何形式 的源或激励。
无源,是固有的

本征值问题用有限元方法处理导出的方程组具有 下列广义本征值方程的形式

Байду номын сангаас
在电磁学中,经常出现的本征值问题包括腔体谐振问题以 及波在封闭和开放结构(波导)中的传播模式问题。

封闭和开放结构(波导)包括金属波导、开放和屏蔽微带传输线、 光波导以及光纤等。 在这些问题中,须确定对应于本征值的谐振频率或传播常数,和 确定对应于本征向量的有关谐振模式或传输模式。


可先考虑填充均匀各向同性媒质的金属波导,再考虑填充不均匀 媒质的金属波导。然后考虑填充单轴各向异性媒质和双轴各向异 性媒质的波导问题。之后,再考虑能够处理一般各向异性波导的 矢量场公式,并讨论开放导波结构的分析。

就介质填充波导本征模问题而论,就有纵向电场和磁场共同构建的,有 横向电场和磁场共同构建的,还有矢量位和标量位共同构建的等多种泛 函数变分表达式。 就适用范围和效率综合而论,从矢量波动方程导出的全电场或磁场泛函 变分表达式较为恰当。这种泛函变分表达式适用于任意填充介质,泛函 中的未知量只有电场或磁场。

基于矢量有限元法和微扰技术的光波导模式分析

基于矢量有限元法和微扰技术的光波导模式分析

03
P÷£ *1 d 0 R H 1・0 = x02 2
子, 与介 电 常数 8 s + £) (= j 的实 部 e 和 虚 部 s 有 关 , : 即 tn =e/ a 8 ie
( 4 )
() 5

2 l

其中 E 和 H 分别为无耗光波导 的无扰 电场 和无扰 磁场; n 为损耗 因 n t8 a
的作 用 。 i 理论 分 析
文章 编 号 :6 3—0 9 2 1 ) 0—0 7 O 17 9 2f 0 0 1 3 0一 1
1 0
呈 0
0・ 0.
0 0
若一介质光波导在 X Z坐标系中沿 Z轴方向均匀分布 , Y 且将该光波 导在 x Y面内的横截面分为无数个三角形微元 。基于棱边 一节点混合元 法, 其时间依赖性和轴 向依赖性可分别表示为 ep jt 和 ep(一3 ) 其 x (t ) x o ' , 3 中 ∞为角频率 、为时间以及 为 z轴方向的传播 常数 ; t 对于无耗光波导 而言 , 传播常数 _ y 等于相位常数 j 。当引入微小损耗或增益时 , B 被研究光 波导可认为是沿传播方向均匀分布的, 且其场分布也无明显变化 ; 这样就 能够利用有效有限元法对全波和与正确波导模式对应的非零本征值进行 分析求解 。 N 阶广 义 稀疏 本 征 值 方程 可 表 示为 : [ } }一1 [ { _{ } K] 3 M] 巾l 0 () 1 其中 N为 自由度 。对于无耗光波导而言 , 可以直接求解( ) ; 1 式 而对 于有 耗光波导 , 介质折射率 为复数 , 这使 其本征值 方程 即( ) 1 式变得 非常复 杂。解决这个问题一般是先求解实本征值 函数得到本征值和本征 向量 的 无扰解 , 然后再利用微扰技术对这些无扰解进行 分析。由于介 质损耗产 生 的衰 减 常数 定义 为 : 其 中 P 为消耗于介 电介质 中的平均功率 , 。为沿 传播方 向 E的无扰功 P 率; : 且有

有限元网格剖分尺度对波导模场影响的研究

有限元网格剖分尺度对波导模场影响的研究

( 4 )
F ) ( =
( )
( 为总单元个数 , ( ) M 是子泛 函)

收 稿 日期 :0 7— 3— 7 20 0 0
基金项 目: 国家 自然科 学基 金资助项 目(0 6 02 、 1 35 0 ) 云南省教育厅课题 资助项 目(Y 0 8 6 00 D) 作 者简 介 : 蔡武德 (9 6一) 男 , 16 , 云南 省永仁县人 , 副教授 , 主要从事 电磁场 数值计算 研究.
8 8

[ + 警


] ( =,3 显 [ 中 对 矩 ,以 解 方 求 它 1,。 然 ]一 称 阵可 用 析 法 得 的 J 2)
4A e
每一 个 元素 : 即
(。 + : + (一 ;( + bec e ) ) 1 氏)
1 2 方 程组 的组 合 .
蔡 武德 郑勤红
( 云南师范大学物理与电子信息学院, 云南 昆明 6 09 ) 502
摘 要 : 有 限元法是求解 电磁 场问题的一种有效方法 。本文 以矩形波导 为实 例 , 分析研究线性有 限元
法 中场空间 网格剖分尺度对波导模场分 布的影响 , 获得 用有 限元 法求解波 导模场分 布问题 的最优 网格 剖分参数 , 为用有 限元法求 解波导模 场问题提供参考数据 。 关键词 : 矩形波 导 ; 限元法 ; 有 模场分布 ; 征值 本 中图分类号 : 0 5 41 文献标识码 : A 文章编号 : 10 9 9 (0 7 0 0 5 0 0 7— 7 3 2 0 )4- 0 4— 5
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第 4期
蔡 武德 , : 有限元 网格剖分尺度对波导模场影 响的研究 等
・5 ・ 5

基于Ansoft HFSS的矩形波导可视化教学

基于Ansoft HFSS的矩形波导可视化教学

基于Ansoft HFSS的矩形波导可视化教学龚克;袁迎春【摘要】本文通过HFSS仿真实现了矩形波导的可视化教学,直观图示了矩形波导中几个低阶模式场的幅度分布、矢量分布,仿真分析了矩形波导中各模式的截止频率和主模波导内壁电流分布特征,同时利用HFSS强大的数据后处理功能进行图示和计算相关电磁物理量,在教学过程中将抽象的概念和理论直观化、形象化,取得了良好的课堂教学效果。

%In this paper, visual teaching of rectangular waveguide is realized by using HFSS simulation. The field distributions with amplitude and vector forms of several low-order modes are graphically represented. The cutoff frequency of the low-order modes in rectangular waveguide is analyzed with simulation, and the current distribu- tion on the inner wall of the waveguide operating at the dominant mode is also simulated. In addition, some other related physical quantities are graphically represented or calculated employing the powerful data processing function of Ansoft HFSS. A qualified teaching is achieved by means of visualizing the abstract concepts.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2012(034)003【总页数】3页(P118-120)【关键词】矩形波导;可视化教学;HFSS;仿真【作者】龚克;袁迎春【作者单位】信阳师范学院物理电子工程学院,河南信阳464000;南京信息职业技术学院电子信息学院,江苏南京210046【正文语种】中文【中图分类】G434;TM150 引言“微波技术基础”是电子类本科专业的一门重要技术基础课,主要讨论电磁场的导行传输、辐射传输及其相关工程问题。

有限元法在导弹天线罩热透波分析中的应用

有限元法在导弹天线罩热透波分析中的应用
常数 和损 耗 角正 切 随 温 度 的变 化 关 系 , 给 出 了天 线罩 在 高温 环境 下 的介 电常数 和损 耗角 正切 在各
作者筒介 t 商远波 ( 1 9 8 1 一) , 工程 师 , 硕士 , 主 要 从 事 天 线 与
天 线 罩 技 术研 究 。
瞬态 的分布 , 为 高 温 环境 下 天 线 罩 的电气 性 能分
f o r Ae r o s p a c e Ve h i c l e ,S h a n g h a i 2 0 0 4 3 8 ,Ch i n a )
Ab s t r a c t : Th e F i n i t e El e me n t Me t h o d( F EM ) i s e mp l y e d t o c a l c u l a t e t h e mi s s i l e r a d o me
S O a ne w me t ho d t o e va l u a t e t he r a d o me h e a t wa ve — — t r a n s mi t t i n g p e r f o r ma nc e i n hi gh t e mp e r — 。
SH AN G Yua n — b o ~ , WA N G Mi n , LI U Yu an - yu n , Y A O Fe n g— we i ・ 。
( 1 . Sh a ng ha i Ra d i o Eq ui p me nt Re s e a r c h I ns t i t ut e,Sha n gh a i 20 0 0 90; 2. Sh a ng ha i Ke y La bo r a t or y o f El e c t r o ma g ne t i c Env i r o nme n t a l Ef f e c t s

基于Matlab的波导特性的二次FEM方法分析及仿真探究

基于Matlab的波导特性的二次FEM方法分析及仿真探究

基于Matlab的波导特性的二次FEM方法分析及仿真探究作者:潘建伟来源:《无线互联科技》2019年第10期摘; ;要:文章介绍二次有限元法分析波导本征值问题的基本原理和计算过程,建立相应的仿真模型,实例仿真计算了双脊圆波导的截止波长、单模带宽,仿真出了波导的场结构。

并与已有的国外权威刊物上发表的数据资料进行了对比,数据误差较小,表明该方法的有效性和仿真模型的正确性。

这些结果和计算数据将为曲边波导器件的小型化提供指导,对工程设计具有一定的实用价值。

关键词:有限元法;仿真;曲边波导;传输特性1; ; 有限元法变分原理的应用有限元以变分原理为基础,把所要求的微分方程型数学模型—边值问题,首先,转化为相应的变分问题,即泛函求极值问题。

其次,利用剖分插值,离散化变分问题为普通多元函数的极值问题。

最后,归结为一组多元的代數方程组,解之即得待求边值问题的数值解。

有限元法已经成为各类电磁场、电磁波工程问题定量分析于优化设计的主导数值计算方法[1]。

利用有限元法计算电磁场的过程,通常步骤如下:(1)简化求解物理模型,导出求解的微分方程。

(2)根据微分方程及边界条件,求出对应定解的泛函及其等价的变分问题。

(3)对求解区域进行剖分,确定相应的插值函数。

(4)对多元函数的泛函求极值,导出有限元方程组。

(5)求解有限元方程组,得到节点上的位函数。

在实际工作中,一般都应用在基模,所以在这里只讨论横电(Transverse Electric,TE)的计算。

2; ; 计算实例根据有限元方法求解本征值原理及有限元方程的求解过程,用Matlab的PDE工具箱仿真求解双脊圆波导的传输特性。

双脊圆波导如图1所示,d是圆波导的直径,w是脊的宽度,h 是脊的高度。

如图2所示,脊的中心关于圆波导的中心轴对称,主要研究随着脊的宽度和高度变化时,双脊圆波导的传输特性的变化。

设脊波导内介质为空气,波沿纵向传播。

2.1; 仿真结果分析(1)主模的电场集中在脊所在的条形区域,而第一高次模的电场则被劈为对称的两部分,在脊的上部出现了断裂。

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基于有限元法的波导主模特性分析
兰州交通大学自动化与电气工程学院 赵 霞
[摘 要]本文使用M A TLAB中的偏微分方程工具箱,用有限元法分析了单脊波导及平行四边形波导的主模截止波长及单模工作带宽,给出了单脊波导不同尺寸下及平行四边形波导不同倾斜角度时的截止波长曲线及单模带宽曲线,这些数据将为微波器件及系统分析提供参考。

[关键词]有限元 脊波导 平行四边形波导 截止波长 单模带宽
(上接第5页)和市场渠道。

在选择特殊的专业化设计和与竞争车队开诚布公地分享技术和信息而实现技术的统一上,往往前者更加受到青睐。

尽管车队为了维持自己的特殊优势会千方百计的避免知识外流和自己特有技术被“区域化”,但是他们的优势信息和技术还是会被各种渠道所分散。

比方说,在科技控制这方面就存在着巨大漏洞,一个赛车手决定离开车队的时候,他就会被终止一切的私人训练和测试。

但是事实上,这个车手真正离开的时间往往要等到本赛季结束开始新的赛季和新的技术测试等等。

不难想象,这个车手已经知道了所有本赛季和新赛季的相关细节,进而很难保证他不把相关细节透露给新的雇佣车队。

光电子产业这个研究充分说明了商业交叉形式:多样化终端市场;最终产品复杂技术的有效结合;和国际所有制的形成[1]。

这个特点也被其他高科技产业比方说电子计算机和生物科技产业所具备。

由此我们可以说,光电子产业是一个非常具有代表性的产业。

H endry(2000)的研究也说明美国光电产业集群内的大公司往往更加乐意与其他集群成员进行贸易联系而不是知识分享。

不管怎么说,即使是塞车产业之中企业间的相互学习是多么少,但是这种学习依然存在并没有消失。

小结
产业集群作为一种新的组织形式越来越受到研究者和政策制定者的关注。

在我们认识和研究产业集群时,应该避免经验主义错误。

不同的产业往往都具备自己的特殊的属性,由此导致它们在集群式发展过程中具有特殊的表现形式。

这些产业集群的特殊表现形式应该为我们特别是我们相关政府部门制定产业政策时给予特别关注。

参考文献
[1]H endry,C.,B row n,J.,&D efilli pp i,R.(2000).R egi on2 al C lu stering of H igh T echno logy-based F irm s:Op to-elec2 tron ics in T h ree Coun tries.R egi onal Studies,34(2),129-144.
[2]Kevin,M.(1997).T he L earn ing R egi on:In stitu ti on s, Innovati on and R egi onal R enew al.R egi onal Studies,31(5),491 -503.
[3]L undvall,B.-A
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