本项目设计了一款薄膜制备与性能表征的虚拟仿真实验软件，为材料科学与工程专业的学生提供一个实验教学平台。该软件包含了多种薄膜制备方法和性能表征手段，具有高度的交互性和可视化效果，能够模拟真实的实验过程和结果。本项目参考了国内外相关领域的先进经验和成果，并且结合了本专业的教学特点和需求，进行了充分的需求分析和功能设计，采用了合理的软件架构和开发工具，保证了软件的质量和性能。

多材料部件由物理分布在部件内部的多种材料组成，可将多种材料的结构和功能整合在一起，在零件的预定位置达到可定制的性能。多材料3D打印的优势在于可以一体成形多材料部件，实现部件局部的耐磨、高导热、隔热、耐化学腐蚀等，使其具备多功能性和多环境适应性。例如，NiTi/Ti6Al4V多材料结构可能适用于生物医学骨科植入物，其具有个性化定制、刚度与人体骨骼相当、耐磨性和耐腐蚀性强等优势。IN718/316L多材料结构可以在高温下保持良好的耐热性和抗氧化性，同时在低温下具有足够的机械强度和韧性，因此在航空航天领域具有巨大的潜力。 然而目前多材料3D打印技术尚未成熟，制备出的多材料部件界面处容易出现裂纹、微孔以及粉末未完全熔化等缺陷。要想解决这些缺陷，如果还通过传统的试错法进行参数优化，对比单材料制造，多材料增材制造的试错实验将会成倍增加，大大增加实验的时间和经济成本。 为此，本课题通过数值模拟方法，建立IN718-304L双金属材料界面有限元模型，研究打印工艺参数对模型温度场、应力场的影响，进而探究界面处缺陷产生机理，从而避免缺陷产生，为优化多材料增材制造过程提供指导。

本作品基于动力显式有限元算法的求解器和开源软件FASTCAE，开发了与该算法相适应的仿真软件平台CoinFEM，该平台由前处理、求解器和后处理组成。其中，前处理包含了工程文件管理模块、坯饼几何模型创建及四面体网格生成模块、模具网格生成或者导入模块、组件生成及装配模块、材料新建及材料库创建模块、工艺参数设定模块等，能够实现模型建立、网格划分和设定参数等功能。求解器采用四面体压印成形动力显示中心差分算法，根据前处理输入的工程文件进行求解计算。后处理可视化模块则是针对求解计算生成的结果文件进行三维可视化展示，以生成相应的云图和矢量图等，方便用户直观地对求解算法的正确性进行判断。该项目所开发的CoinFEM仿真软件，在前处理中基于OCC引擎基础之上开发了针对压印成形相关的模型库，而且基于Gmsh开发了六面体网格算法，实现了模型六面体划分功能。后处理中实现了对vtu、pvtu和pvd文件的读取可视化，并且可以将pvd文件输出为avi动画。

本作品基于COMSOL软件建立毫米波探针辐照三层皮肤加血管模型，研究毫米波辐照人体皮肤产生的生物学效应。建立三维模型，探究毫米波辐照人体皮肤后产生的热效应。设置不同的毫米波功率，研究高功率和低功率下皮肤组织的温度变化情况。研究不同参数下毫米波辐照皮肤组织的热膨胀和热损伤系数，评估毫米波的安全性。由于生物传热受到血流等因素的影响，在三层皮肤模型中添加血管模型，与前者进行对比试验，研究血管对于毫米波生物学热效应的影响。由于35GHz毫米波对于水分子非常敏感，所以使用35GHz毫米波对非侵入性皮肤癌症进行检测。进行两组仿真对照实验，对比健康皮肤和肿瘤皮肤的S参数，分析两者对于毫米波反射情况。

通过现场调研、流程分析、系统搭建、建模仿真，我们基于AnyLogic平台设计了一种面向码头物流运输保障仿真系统。该系统能够对两种场景、多种保障对象与保障任务进行仿真，支持用户和系统间的交互，并能输出备航时间提前率、码头面积使用率及人员占用率等数据。并且能够为真实的码头物流运输保障提供决策支持。

高速列车在紧急制动过程中，制动盘与制动片通过摩擦使制动盘的应力与温度在短时间内急剧升高，制动盘的热疲劳失效为制动盘的主要失效形式，本研究选取某型号高速列车的制动盘进行力-热耦合仿真分析并进行疲劳寿命预测。目前已经确定实际工况并完成建模和材料属性设置，各个零部件接触属性的定义及边界条件的设定等工作，之后将不断调试模型并利用Abaqus求解出制动盘的瞬态温度与应力场变化，并依据疲劳理论构建制动盘的疲劳寿命模型，利用疲劳寿命预测Fe-Safe对其疲劳寿命进行预测。