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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 光伏衰减·安装与温度
摘要: 本文基于磁矢势的矢量表示,提出了一种广义库仑规范下双旋度方程的求解方法。传统库仑规范通过消除旋度算子的零空间来保证解的唯一性。然而由于散度算子无法直接作用于棱边单元(旋度协调元),磁矢势通常采用节点单元表示,这种约束过于严格——因其同时要求切向连续性和法向连续性。受Whitney形式数学算子与霍奇(星)算子映射的启发,磁矢势的散度整体上可通过Whitney单元近似。因此磁矢势可采用棱边单元展开,在保持其矢量特性的同时仅需满足切向连续性。最终原方程可改写为广义形式,并通过有限元法以更自然精确的方式求解。
关键词: 惠特尼形式,广义库仑规范,有限元法(FEM),静磁学
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会(PIERS-Fall) - 中国厦门(2019.12.17-2019.12.20)] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会(PIERS-Fall) - 基于均匀性模型的鼻咽癌磁共振电特性断层成像技术
摘要: 开发了一种新的数值技术,用于求解系统生物学中模拟基因网络的非线性一阶微分方程(ODE)初值问题非线性系统。该技术基于在给定时间网格点上每个子区间内使用分段帽函数求取局部伽辽金近似解。将新方法对单个非线性ODE的数值解与精确解对比显示:当时间步长为1×10??时,该方法能获得相对误差为1.88×10?11的精确解。将新方法与自适应龙格-库塔(ARK)方法求解ODE系统进行对比,在时间步长为2×10??时结果相当。研究表明伽辽金方法的相对误差随所用帽函数数量对数的增加呈近似线性下降。与ARK方法不同,该新方法具有并行化潜力,适用于求解涉及大型基因网络的生物学问题。随附美国国家科学基金会委托制作的视频,阐释系统生物学如何帮助我们理解细胞中的基本过程。
关键词: 帽子函数、伽辽金法、系统生物学、常微分方程、有限元法、双稳态开关、牛顿-拉夫逊法、生物钟
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第六届国际电磁兼容研讨会(ISEMC) - 中国南京(2019.11.1-2019.11.4)] 2019年IEEE第六届国际电磁兼容研讨会(ISEMC) - 基于太赫兹一维周期性矩形填充折射率传感器的欺骗等离激元共振
摘要: 分别通过解析解和数值解分析了具有1D矩形槽结构的赝表面等离子体激元的色散特性,并采用有限元法模拟了奥托构型下太赫兹波段表面等离子体共振的折射率传感。仿真结果表明,该1D周期性槽结构在太赫兹波段和光学波段均具有强场约束能力,且反射系数随入射角和频率的变化对分析物折射率极为敏感。这些结果为样品检测和太赫兹波段折射率传感提供了新途径,在未来生物医学组织检测和样品检测中具有显著优势。
关键词: 有限元法、欺骗性物种、色散、太赫兹传感、凹槽
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 埃及开罗 (2019.12.17-2019.12.19)] 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 光伏系统接入配电网的无功补偿优化配置
摘要: 近年来,全髋关节翻修手术数量显著增长。导致该手术必要性的主要原因之一是假体松动或损坏,而植入物-骨界面处的骨坏死会加剧这一问题。电刺激是一项颇具前景的技术,能加速骨细胞生长,从而增强植入物与骨的锚固效果。我们提出了用于促进骨再生的电刺激全髋翻修系统计算模型。本研究探究了骨组织电导率不确定性对优化电极几何结构及排布方案下电场强度及有益刺激体积的影响。采用广义多项式混沌技术,量化了松质骨、骨髓及用于填充缺损区域的骨替代材料电导率不确定性所导致的刺激体积变化。结果表明,整体有益刺激区域对骨组织电导率的不确定性仅表现出轻微敏感性。但在组织边界附近(尤其是有益刺激区与刺激不足区的过渡带),预计会出现更大的不确定性。
关键词: 电刺激、有限元法、多目标优化、不确定性量化、全髋关节置换术(THA)翻修
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring) - 意大利罗马(2019.6.17-2019.6.20)] 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring) - 具有超长程传播模式的磁等离子体异质结构中磁场诱导的表面等离激元近场调制
摘要: 本文基于磁矢势的矢量表示,提出了一种广义库仑规范下双旋度方程的求解方法。传统库仑规范通过消除旋度算子的零空间来保证解的唯一性。然而由于散度算子无法直接作用于棱边单元(旋度协调元),磁矢势通常采用节点单元表示,这种约束过于严格——因其同时要求切向连续性和法向连续性。受Whitney形式与霍奇(星)算子映射的启发,磁矢势的散度整体上可通过Whitney单元近似。因此磁矢势可采用棱边单元展开,在保持其矢量特性的同时仅需满足切向连续性。最终原方程可改写为广义形式,并通过有限元法以更自然精确的方式求解。
关键词: 惠特尼形式,广义库仑规范,有限元法(FEM),静磁学
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡, 新加坡 (2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 基于波前匹配法设计的超小型硅波导透镜制备
摘要: 我们采用标准CMOS工艺设计和制造了基于波前匹配(WFM)方法的超小型硅波导透镜。实验表明,使用WFM方法设计的波导透镜可以实现低损耗的几微米自由空间光传输。
关键词: 有限元法,优化设计方法,硅波导器件
更新于2025-09-16 10:30:52
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具有石墨烯的光子晶体的选择性吸收
摘要: 研究了具有石墨烯的光子晶体的选择性吸收。设计并验证了在太赫兹频段、介电常数为4.2的光子晶体,采用严格耦合波分析方法(RCWA)和有限元方法(FEM)。通过将光子晶体与石墨烯结合实现了选择性吸收。利用法诺共振拟合方法解释了选择性吸收现象。
关键词: RCWA(严格耦合波分析)、FEM(有限元法)、THz(太赫兹)、选择性吸收、光子晶体(PC)、石墨烯
更新于2025-09-16 10:30:52
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有耗介质波导中模分裂现象的发现与探索
摘要: 我们发现,当光纤涂覆高折射率的有损耗介质纳米薄膜时,光纤波导中的特定传输模式会在近截止条件下分裂为两种模式。其中一种分裂模式具有高损耗特性,另一种则仅有轻微损耗。我们定义了"模式分裂系数"来描述模式分裂的程度。通过有限元方法发现,在模式截止波长处可获得最大的模式分裂系数。最后,我们提出了对模式分裂现象的解释,并阐明了模式分裂与模式耦合之间的关系。
关键词: 模式耦合、模式分裂现象、有限元法、有耗介质波导
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE国际电磁兼容研讨会 - EMC欧洲会议 - 西班牙巴塞罗那 (2019.9.2-2019.9.6)] 2019年国际电磁兼容研讨会 - EMC欧洲会议 - 激光驱动电磁脉冲在激光靶区的传播
摘要: 在高强度激光与靶材相互作用过程中会产生强烈的电磁脉冲(EMP),这可能干扰实验的正常进行。该电磁脉冲引发的电磁干扰(EMI)不仅会影响真空腔室内的设备,还会波及靶区设备——可能损害电子器件及控制器的工作性能。本研究报道了在脉冲激光中心(CLPU)开展高强度激光-靶材相互作用实验时,对靶区电磁脉冲的测量结果。实验数据显示:靶区电磁脉冲的振幅与频谱特征与靶室(TC)内部存在显著差异。最后展示了有限元法(FEM)模拟结果并与实验数据进行对比。
关键词: 激光等离子体相互作用、电磁干扰(EMI)、高强度激光、电磁脉冲(EMP)、有限元法(FEM)模拟
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光共振频率分析:一种评估术中髋臼杯稳定性的新型测量方法
摘要: 人工关节髋臼杯的稳定性对全髋关节置换术的成功至关重要。但目前缺乏临床适用的定量评估方法。我们开发了一套包含激光系统的全接触式共振频率分析(RFA)系统。本研究旨在探讨激光RFA评估髋臼杯稳定性的有效性。首先通过有限元法确定分析所需的振动模式;其次将髋臼杯压配至模拟人体髋臼顶的聚氨酯钻孔腔内,采用脉冲激光照射植入的髋臼杯激发振动,并通过激光多普勒测振仪检测诱导振动。对测振仪获取的时域信号进行快速傅里叶变换获得振动频谱。激光RFA检测后,测量髋臼杯的下拉力作为传统植入固定强度指标。选取2-6kHz范围内最高振幅对应频率作为共振峰值频率,分析其与下拉力的相关性。结果显示该峰值频率可预测下拉力(R2=0.859,p<0.000)。本研究表明激光RFA或可用于术中评估髋臼杯稳定性。
关键词: 种植体稳定性、激光、共振频率分析、全髋关节置换术、有限元法、髋臼杯
更新于2025-09-16 10:30:52