电磁场生医-实验3

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1、《生物医学电磁场数值分析》实验报告一、实验目的掌握二维电流场有限元分析的方法，编制相应程序，包括有限元系数矩阵的牛成，边界条件的处理,方程组的求解等，培养解决实际电磁场问题的能力。二、实验条件硕件：微型计算机。软件：MATLAB6.0软件。三、实验内容1、针对二维电流场，根据变分原理或加权余最法推导其有限元方程形式。2、编制其有限元分析程序，并进行求解。四、实验步骤（按照下面步骤中的小条贴上相应的程序）1、预习：推导牛物医学电磁场中二维稳态电流场的有限元离散方程。2、根据场域剖分的结果，利用三角形单元的形状函数求解系数矩阵。3、处理第二类和第一类边界条件。4、求解有限元线性方程组。五、实验结果

2、（将实验结果，如一些生成的图，贴在下面）咎材料种类殆剖分为儿行儿列冬交界面坐标%行节点数clearall;nsx=3;nsy=l;nsxl=[4,4,4];nsyl=8;xl=[0z3z8z12];yl=[0z8];num_nodex=sum(nsxl)+1；num_nodey=sum(nsyl)+1；%总单元数total_node=num_nodex*num_nodey;咎总节点数total_element=(num_nodex—1)*(num_nodey-l)*2;roul=[2,3,1]%不同介质电阻率num_ep=nsxl*nsyl*2;P=l；fork=l:nsxnum_ep(k)=

3、nsxl(k)*nsyl*2;num_start(k)=p;num_end(k)=p+num_ep(k)-1;p=num_ep(k)+p;endfork=l:nsxrou(num_start(k):num_end(k))=roul(k);endfigure(1)plot(rou,1*1);stepy=(yl(2)-yl(l))/nsyl;%y方向上的步进p=l;fork=l:nsx%从1到3共3个域stepx(k)=(xl(k+l)-xl(k))/nsxl(k);%x轴步进fori=l:nsxl(k)%从1至U4分4等分forj=l:nsyl+1;%从1到9分9等分node(p,1)=xl(k

4、)+stepx(k)*(i-1);労计算结点x轴坐标node(p,2)=yl(1)+stepy*(j-1);%计算结点y轴处标P=P+1;%结点数加1endendendforj=l:nsyl+1%计算最后一列结点堆标node(pzl)=xl(nsx+1);%最后一列行郅标node(p,2)=yl(1)+stepy*(j-1);%最后一列列坐标p=p+l;咎结点数加1endfigure(2);%画结点处标图shownode_x=node(:,1);%所有结点行人怡标人怡标值shownode_y=node(:,2);%列坐标plot(shownode_xrshownode_yr'r.')%用红色结

5、点画岀结点图axisequal;P=l；fori=l:num_nodex-lforj=l:num_nodey-l咎计算m类单元K、N结点的坐标值element(p，1)=num_nodey*(i-1)+j;%K{fl.element(pf3)=element(pJ)+1;%N值element(p,2)=element(p,3)+num_nodey;%M值P=P+1；endforj=l:num_nodey-l%b类单兀element(p,1)=num_nodey*(i-1)+j;element(pz2)=element(p,1)+num_nodey;element(p，3)=element(p,

6、2)+1;P=P+1；endendfigure(3);%画单元处标图fori=l:total_elementpl=element(iA1);p2=element(i,2);p3=element(i,3);showelement_pl=node(pl/:);showelement_p2=node(p2f:);showelement_p3=node(p3f:);dd=[showelement_pl;showelement_p2;showelement_p3;showelement_pl;];ex=dd(1:4,1);ey=dd(1:4,2);plot(ex,ey,11);holdon;endaxi

7、sequal;savedata_modelnodeelement;loadddta_model;S=xishuzhen(node,element,rou);F(total_nodez1)=0;%注入电流F(4,l)=0.5;F(5,1)=0.5;F(113,l)=-0.5;F(114fl)=-0.5;x_refe=3;y_refe=0;fori=l:total_nodeifabs(node(i,1