可控源电磁磁场频率梯度一维Occam反演

Occam反演作为一种地球物理正则化反演方法,被广泛使用于求取光滑的反演结果。传统的场值单分量一维Occam反演虽然能够对层状模型有着较好的恢复效果,但是反演结果严重依赖于收发距,通常收发距需要达到数千公里才可获得满意的反演结果。当偏移距过小时反演结果几乎是直线,对模型的电性变化无任何反映。本文对水平电偶极源产生的磁场求取频率梯度,层状模型的梯度值采用高精度差分值进行代替。将磁场频率梯度应用于Occam反演中,大量的反演结果表明,磁场三分量频率梯度的反演结果不会随着收发距而改变,均可以在近场源下很好地恢复模型真实情况,对电阻率的恢复效果优于层厚度。与其他电磁方法一样,反演结果对低阻层更为灵敏,对复杂模型的高阻层的恢复效果不如低阻体。

电磁场频率对电磁铸造7075铝合金微观组织的影响

观察了电磁场频率对电磁涛造 ７０７５铝合金圆锭（直径为 ２００ ｍｍ）微观组织的影响；在 １０—１００ Ｈｚ范围内采用不同的电磁场频率通过电磁铸造工艺制得７０７５铝合金铸锭，分析其微观组织及合金元素分布情况结果表明，电磁场频率的改变可显著影响熔体的凝固组织，频率为 ３０ Ｈｚ时可最有效地抑制宏观偏析，改善铸锭的表面质量； １５ Ｈｚ时能够更有效地细化晶粒．

磁场频率对软接触结晶器内磁感应强度分布的影响

采用ANSYS有限元软件对软接触电磁连铸结晶器内电磁场进行了三维数值模拟，分析了高频磁场频率在5～40kHz变化对结晶器内磁感应强度分布的影响。结果表明，适当提高电磁场频率，可以提高结晶器内钢液的磁感应强度，但当频率高于20kHz后，频率提高，磁感应强度提高不大；高频磁场频率变化对铸坯表面磁感应强度沿高度方向上的最大值所在位置影响不大，均出现在钢液面下5～6mm处，但电磁场频率升高会使磁感应强度沿结晶器周向上的不均匀性增加，高频磁场频率以20kHz为宜。

磁场频率对Fe5自熔合金性能的影响

在低碳钢表面进行Fe5合金等离子弧堆焊时外加纵向磁场,对堆焊试样进行磨损和硬度试验,采用显微电镜和扫描电镜对堆焊层显微组织进行分析,研究磁场频率对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律。结果表明,外加纵向磁场通过电磁搅拌作用细化堆焊层金属的组织,并控制硬质相的形态及分布;堆焊层的硬度和耐磨性随磁场的频率变化而变化并存在最佳值,在适当的磁场频率作用下电磁搅拌达到最佳效果从而提高堆焊层金属的综合力学性能。

间歇交变磁场频率对堆焊金属组织及性能的影响

为了研究间歇交变磁场频率对堆焊层金属组织及性能影响,对低碳钢表面进行等离子弧堆焊时外加间歇交变纵向磁场,并利用光学金相、X射线衍射、显微硬度和湿砂橡胶轮磨损试验等方法系统分析了不同磁场频率对等离子弧堆焊试件的影响。结果表明:适当的交变磁场频率能有效地增加堆焊金属中硬质相的数量,控制硬质相的生长方向,提高堆焊层金属的硬度和耐磨性,从而进一步获得最佳的电磁搅拌效果。

磁场频率对固溶处理AZ91镁合金焊接接头组织和性能的影响

外加不同频率的纵向交流磁场,采用钨极氩弧焊焊接AZ91镁板,焊后进行固溶处理,分析焊接接头固溶处理后的组织和性能。结果表明,经固溶处理后,焊缝中第二相基本完全消失,焊缝组织由大量的单相α-Mg构成。随着磁场频率的增加,焊缝区的晶粒尺寸先减小后增大,焊接接头的显微硬度、抗拉强度、塑性和耐电化学腐蚀性先增大后减小。当磁场频率为15 Hz时,晶粒尺寸最小,接头力学性能和耐蚀性最好。

磁场频率对AZ91镁合金TIG焊的影响

外加纵向交流磁场,改变不同磁场频率,对AZ91镁板进行TIG焊。通过对接头力学特性和微观组织分析,研究磁场频率对AZ91焊接接头组织和性能的影响规律,并对磁场频率作用机理进行研究。结果表明:焊接时外加纵向交流磁场频率为20 Hz,焊缝区晶粒变得细小,焊缝中析出的β-Mg17Al12连续的网状分布态被打碎,焊缝及热影响区强度、硬度、塑性得到提高;但当磁场频率过大,焊缝组织变得粗大、力学特性下降。

电磁场频率对4045合金CREM铸锭微观组织的影响

采用CREM铸造工艺制备4045铝合金铸锭,借助光学显微镜研究了电磁场频率对准100mm4045铝合金微观组织的影响。结果表明:电磁场频率对4045合金晶粒的细化有重要影响,当频率小于20Hz时,随着电流频率增大,晶粒发生细化,晶粒尺寸趋向均匀;当频率大于20Hz时,随着频率的增加,晶粒尺寸变大;当频率为20Hz时,微观组织为最佳。

电磁场频率对4045合金CREM铸锭微观组织的影响

采用CREM铸造工艺制备4045铝合金铸锭,在10Hz～50Hz范围内调整交变电流的频率,间隔为5Hz,通过光学显微镜观察电磁场频率对4045铝合金微观组织的影响。结果表明,电磁场频率对晶粒的细化有重要影响,在电磁场作用下,晶粒发生细化,晶粒尺寸趋向均匀,但是在不同电磁场频率的条件下得到了不同的细化组织,只有适当的电磁场频率才能得到最佳的细化效果,当频率为20Hz时,合金铸锭的微观组织为最佳,等轴晶数目最多,晶粒尺寸和分布均匀。

铝铜合金中行波磁场频率的作用规律研究

以铝铜合金作为实验材料,开展了行波磁场频率对铸锭组织及成分的作用规律研究。结果表明:当磁场的频率为20Hz时,铸锭除了边部和底部有极少量的细小枝晶组织外,其余的均为均匀细小的等轴晶组织。铸锭的微观晶粒组织基本上为细小均匀的不规则球形组织。同时,20Hz的行波磁场有效地抑制铸锭集中缩孔现象的产生,改善了铸锭的铸造质量。研究证实,行波磁场频率越高,合金元素在铸锭轴向上的分布越不均匀。

随钻钻孔电磁场频率超前测深技术研究

现有的煤矿掘进工作面直流电和瞬变电磁物探技术随着探测半径的增加信号强度减弱,而钻探技术工作量又较大。在对现有的煤矿掘进工作面超前探放水和电磁场频率超前测深分析的基础上,提出了随钻钻孔电磁场频率超前测深方法,设计了随钻探测探头结构和电路,并进行了工业性试验研究。结果表明:基于电磁感应的趋肤效应,采用电磁偶极剖面法装置在消除一次场的同时,又具有较强的电磁效应,电磁场频率较低时,可探测较大半径范围内的煤岩体含水构造;电磁波频率较高时,可探测较小半径范围内的煤岩体含水构造;在钻探过程中,在钻头和钻杆之间安装随钻钻孔电磁场频率超前测深装置,可有效探测钻孔半径0~30 m范围内的煤岩体含水构造,提高了探测精度,且探放水设计钻孔数量减少了2/3,有效提高了掘进效率。

交流磁场频率对高强钢Q960焊接接头性能的影响

选择合理的外加交流磁场频率可以得到较好的焊接接头力学性能,对于Q960高强钢而言,在保证焊接电流以及交流磁场电流不变的情况下,交流磁场频率为20Hz时,焊接接头性能最佳,抗拉强度可达766.98MPa,伸长率可达20.7%,冲击功可达73J。

弱极低频磁场对Actin骨架组装效率的频率窗口效应初探

前期研究发现，50Hz弱磁场辐照能明显降低细胞的微丝含量和组装效率，对actin骨架形态也有明显影响．电磁生物学效应是否与辐照场频率相关，一直受到研究者的关注．单体球状肌动蛋白（G—actin）是带电结构，电磁场频率会影响其振荡频率并对微丝聚合效率产生影响．本文从细胞骨架形态和蛋白质两层次，采用免疫荧光技术考察0．4mT，在35～140Hz范围内5个频率的极低频磁场（ELF-MF）对FL细胞中纤维状肌动蛋白（F-actin）含量的影响，并采用荧光共振能量转移技术（FRET）验证效应最明显的频率对离体G-actin组装效率的干扰程度．结果显示，相比假辐照组，细胞中F—actin含量在50Hz辐照组下降T（34．66±3．141％，110Hz次之，而另外3组（35、70和140Hz）无显著性差异．同时利用FRET方法验证，在50Hz磁场辐照下，离体环境中G．actin组装成F．actin的效率较假辐照组、35和70Hz组显著降低．经初步分析，G-actin在弱ELF—MF中受到以洛伦兹力和感生电场力的合力为主的相关电磁力干扰，致使组装效率下降，且由于工频磁场周期与微丝组装周期的特殊相干性，在50Hz频率附近可能存在一个外磁场干扰actin骨架组装的频率窗口．

极低频率电磁场对离体肿瘤细胞的诱导凋亡作用

目的探讨极低频率电磁场对体外培养肿瘤细胞的抑制作用。方法将人成骨肉瘤细胞(MG63)、乳腺癌细胞(MCF7)和肝癌细胞(HepG2)接种到96孔板中,并置于磁场强度分别为10mT、20mT、40mT、60mT的磁场中进行干预,每天刺激2次,每次1h,作用3天,同时每种细胞设置正常条件下的对照组。3天后以MTT法检测细胞活性(OD值),并采用流式细胞技术(AnnexinV—FITC和PI双标)检测3种细胞的凋亡情况。结果72h后以MTT法检测3种细胞的OD值,并于正常对照组进行比较,SPSS软件统计结果显示,磁场组的OD值较正常组低(P<0.05);流式细胞技术结果显示,磁场组肿瘤细胞凋亡细胞的阳性比例高于正常组,两组之间的差异有显著性统计学意义。结论极低频率电磁场对肿瘤细胞有明显抑制作用,在一定程度上诱导肿瘤细胞的凋亡。

极低频率电磁场下Fe3O4纳米磁流体对小鼠种植性肝癌杀伤作用研究

目的探讨在极低频率电磁场(ELF-EMF)下Fe3O4纳米磁流体对小鼠种植性肝癌的杀伤作用。方法建立Bel-7402肝癌细胞裸鼠种植肿瘤模型,然后将荷瘤裸鼠随机分成对照组、磁场组和纳米磁流体组,每组20只。在对照组不行任何处理,在磁场组仅接受磁场作用下处理,在纳米磁流体组,给予裸鼠瘤内直接注射PEG-PEI/Fe3O4纳米磁流体0.1 ml,并接受0.7 mT的磁场下干预1 h,2次/d,作用15 d。采用放射免疫法检测血清血管内皮生长因子(VEGF)、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)、白细胞介素2受体(sIL-2R)和基质金属蛋白酶-2(MMP-2)水平。结果在处理后7 d和15 d,纳米磁流体处理组裸鼠肿瘤体积分别为[(113.5±12.2)mm^3和(97.6±9.7)mm^3],显著小于对照组[(204.6±13.5)mm^3和(452.8±16.5)mm^3或磁场组(146.7±13.4)mm^3和(118.8±13.6)mm^3,P<0.05];对照组、磁场组和纳米磁流体处理组裸鼠肿瘤质量分别为[(2.0±0.2)g、(1.4±0.1)g和(0.8±0.1)g,P<0.05],差异显著,磁场组和纳米磁流体组抑瘤率分别为26.2%和56.9%(P<0.05);纳米磁流体组血清VEGF、HIF-1α、sIL-2R和MMP-2水平分别为[(127.4±14.2)pg/ml、(32.4±5.2)ng/L、(227.5±23.7)ng/L和(132.4±15.7)pg/ml,显著低于对照组[分别为(294.6±18.6)pg/ml、(107.5±12.7)ng/L、(823.6±38.7)ng/L和(453.6±25.4)pg/ml,P<0.05]或者磁场组[分别为(215.7±14.3)pg/ml、(72.4±7.5)ng/L、(426.3±24.4)ng/L和(214.3.±18.4)pg/ml,P<0.05];对照组肿瘤细胞生长旺盛,细胞密度极大,排列紊乱,磁场组细胞生长受限,细胞排列稀疏,纳米磁流体干预组肿瘤组织呈大片坏死,肿瘤细胞显著减少。结论在ELF-EMF下Fe3O4纳米磁流体对裸鼠种植性肝癌细胞血管生成有着显著的抑制作用,可显著抑制肿瘤生长,促进肝癌细胞凋亡。

外加电磁场对半连续铸造7075铝合金宏观偏析规律的影响

研究了外加电磁场在直径 2 0 0mm 70 75铝合金圆锭半连续铸造过程中对合金元素宏观偏析规律的影响·分别在 10 0～ 60 0A和 10～ 10 0Hz范围内调节感应线圈中交变电流的强度和频率 ,通过电磁铸造工艺制得 70 75铝合金圆锭·采用化学分析的方法测定合金元素沿铸锭半径方向的分布情况·结果表明 ,采用电磁铸造工艺能够有效抑制宏观偏析 ;在保持线圈电流强度不变的情况下 ,电磁场频率的改变显著地影响了合金元素的分布情况 ,其中频率为 3 0Hz时消除宏观偏析的效果最佳·

外加磁场对不锈钢焊接接头组织和性能的影响

为了优化不锈钢焊接工艺,提高焊接质量,减少不锈钢焊接缺陷,在对奥氏体不锈钢进行钨极氩弧焊时外加纵向磁场,焊后对焊接试样进行弯曲和拉伸试验,并采用电子显微镜对焊接接头进行显微组织分析.研究了外加磁场的磁场参数(磁场电流和磁场频率)对不锈钢焊接接头力学性能的影响规律和磁场频率的作用规律.试验结果表明,外加纵向磁场通过电磁搅拌作用改变了晶粒的结晶方向,使晶粒细化;焊接接头的力学性能随磁场的频率变化而变化,在磁场电流为1A、磁场频率为20Hz时,电磁搅拌达到最佳效果,提高了焊接接头的综合力学性能.

电磁场对半连续铸造铝合金晶粒组织的影响

借助光学显微镜技术研究了电磁场电流和频率对半连续铸造Φ100mm7075Al合金铸锭显微组织晶粒的影响。结果表明:在电磁场作用下,晶粒细化,电流越大,晶粒细化越明显,并且晶粒也由树枝状逐渐转变为等轴状;当频率小于25Hz时,随电流频率增大,晶粒细化,电流频率为25Hz时,晶粒最小,当频率大于25Hz时,随电流频率的增大,晶粒尺寸增大。

交变磁场对制动器摩擦噪声抑制的试验研究

基于摩⁃磁复合盘式制动器和模拟制动试验台,分析了不同磁场参数与制动器摩擦噪声及摩擦磨损行为之间的非线性映射关系,讨论了交变磁场对制动器摩擦噪声的抑制机理。结果表明:磁场可明显抑制制动器摩擦噪声的产生,其中磁感应强度的改变对降噪效果更为明显;低频磁场对噪声有较好抑制作用,但磁场频率过高反而可能会加剧噪声的产生。磁场具有稳摩降噪、润滑降噪和磁致伸缩的作用机制,其根本原因是改善了界面摩擦磨损特性,增加了氧化磨损的比例,磨屑被细化后充当了固体润滑剂的作用,使得摩擦界面趋于稳定从而达到降噪的效果。研究结果解释了磁场作用下制动器摩擦噪声的发生规律及抑制机理,可为未来利用磁场治理制动器摩擦噪声污染奠定理论基础。

圆坯电磁软接触连铸系统能耗和磁场特性的模拟

建立了电磁软接触连铸系统能耗分析模型,采用有限单元法,数值模拟了电磁软接触连铸结晶器内的磁场特性和系统功率分布,讨论了频率和线圈电流强度对磁场分布和系统功耗的影响。结果表明,在中间切缝结晶器连铸系统中有59%~65%的电能损失在了结晶器中;铸坯外表面纵向上的最大磁感应强度出现在液面以下5.5mm附近;结晶器内的磁感应强度与线圈电流成正比;在频率为10kHz^100kHz范围内,增加频率,结晶器内的磁感应强度逐渐降低;线圈电流强度不影响磁场的周向均匀性,在频率为20kHz时,磁场周向均匀性较好;系统能耗与线圈电流的平方成正比,频率增加,系统能耗显著增大,相同磁感应强度下,50kHz时所需系统功率为20kHz时的165%。对于178mm圆坯电磁软接触连铸系统,建议采用20kHz的频率。