本作品依托韧性城市、新型城镇化、乡村振兴等国家发展战略，基于有限元仿真技术，开展自复位支撑框架结构抗震设计方法研究，以可更换碟簧式自复位防屈曲支撑钢框架为例，分别采用基于力的设计方法和基于位移的设计方法，对其开展抗震设计，根据设计参数，在有限元软件中建立相应的自复位支撑框架简化模型，通过对比两种结构模型在小、中、大震下的位移响应、加速度响应、结构易损性等，探究两种设计方法在不同设防水准下的适用性，并为支撑结构的抗震设计提供建议。研究成果对可恢复功能防震理念的推广和可恢复功能防震结构的工程实践具有重要意义。

研究设计了一种基于unity的脑瘤消融导航系统，将其作为开发手术模拟的框架，以满足医生对脑瘤微波消融手术的培训需求。首先对重要器官如皮肤、骨骼、血管、肿瘤和肝脏进行表面建模，并将六面体网格转换成四面体网格，再将基于位置动力学的模型约束加入大脑，模拟软组织在外力作用下的柔性变形。根据Pennes生物热方程等相关理论基础，模拟微波消融热场的释放和由此产生的消融面积。然后结合HDAPI，为不同的组织和器官设置不同大小与方向的力，模拟接触组织和器官时的力反馈效应。接着将模型导入HoloLens后根据定位光学系统定位病人的器官位置。医生在经过手术培训之后，即可用该导航系统进行高精确度的手术。

现如今高校实验室事故仍时有发生，安全教育需要进一步加强，高校学生安全意识也亟待提高。 虚拟仿真技术已成为实验教学和科研工作中的关键辅助手段，在各个学科专业中发展态势迅猛，有限元方法是一种代表性的仿真技术，在工程分析计算领域应用广泛。本团队选取了压力容器爆炸破片伤人这一典型实验室安全事故场景，采用有限元方法开展虚拟仿真计算，并分析破片临界速度、人体模型损伤程度、护目镜防护效果等，旨在辅助指导实验室安全操作规范制定，并提高实验人员安全意识，有效降低安全事故发生概率。

LNOI平台是一种光电器件平台,在非线性光学，量子光学，光计算，光通讯等领域具有广泛的应用前景.在这个平台上，耦合技术是非常关键的一环，它能够实现平台上不同器件的互连和集成，从而提高系统的整体性能和可靠性。然而，由于光纤与波导的模斑尺寸差异很大,LNOI平台上的波导与光纤所具有的高斯光束耦合损耗极大，这造成了一系列性能下降等系统性的问题。所以本次设计的目标是一种加工难度小,且同时支持横模与纵模的端面耦合器.

锂电池近年来受到广泛应用，但电池中的枝晶生长也降低了电池的安全性和效率。对于锂电池充电时的锂沉积过程，我们建立三维锂枝晶相场模型，基于自由能泛函在低过电势下由Allen-Cahn方程给出的演化规律，利用COMSOL Multiphysics软件模拟锂枝晶生长的过程，获得不同形貌的枝晶及锂离子浓度与电势的分布情况。 在此基础上，探究影响锂枝晶生长过程的因素：1.探究内部界面各向异性强度和扩散系数对沉积形貌的影响。2.探究温度、电压及电流密度对枝晶生长的影响。

叶片作为航空发动机的关键零件。早期叶片采用实心的结构，实心结构的叶片具有重量大、油耗高、离心力大等缺点，已经不能满足更大推力、更高推重比、结构更先进的航空发动机的要求，实心叶片已经被结构更优、重量更轻的空心叶片所替代。通过对发动机静子可调叶片进行拓扑优化，得到空心叶片及空心加筋叶片，对三种叶片进行分析对比，得出空心加筋叶片性能更优结论。