消磁站水下磁传感器定位方法

采用消磁站海底平面磁传感器阵列进行测量是获取舰艇磁场的主要途径,水下磁传感器位置误差是影响舰艇磁场测量的主要因素。针对该问题,将磁场与深度测量数据相融合,提出一种基于磁场梯度优化的消磁站水下磁传感器定位方法。将通电螺线管线圈等效成磁偶极子,通过磁传感器位置偏差区域x和y方向的平均磁场梯度优化确定线圈的两组磁源移动位置,结合深度测量数据分别建立方程组构造目标函数,并采用动态学习策略多群体粒子群算法进行优化求解,从而实现消磁站水下磁传感器的高精度定位。在系统分析和评估深度传感器精度、环境磁噪声等影响规律的基础上,开展位置校正数值模拟和物理缩比模型实验。实验结果表明,该方法可有效地解决消磁站水下磁传感器的定位问题,定位误差小于0.1 m,能够满足舰艇磁场的测量要求。

专题教学模式在舰艇消磁磁电设计课程中的应用探析

舰艇消磁磁电设计课程具有综合性强和工程性强等特点,传统课堂讲授式授课模式存在学员主观能动性不足、理论联系实际的创新能力不够等问题。针对上述问题,在教学中探索问题式专题教学模式,以载流线圈磁场计算专题为例,阐述专题教学模式的实施方法和步骤。初步实践证明,专题教学模式能有效激发学员学习兴趣和主观能动性,较好地提高理论联系实际和解决实际工程问题的能力,对其他工程性较强的类似专业课程具有很好指导和借鉴意义。

基于动态学习策略多群体粒子群的消磁站水下磁传感器位置校正方法

消磁站海底敷设磁传感器是舰艇磁场测量的主要形式之一,水下磁传感器的位置偏差直接影响着舰艇磁场的测量精度和防护能力评估。针对现有方法难以准确定位消磁站水下磁传感器的问题,提出一种基于动态学习策略多群体粒子群的消磁站水下磁传感器位置校正方法。该方法首先将通电载流线圈等效成磁偶极子磁源,再通过线性多重计量方法改变磁源与磁传感器的相对位置以获取多组磁传感器磁场测量数据,据此建立水下磁传感器位置校正模型,并采用动态学习策略多群体粒子群优化算法优化求得位置偏差矢量,从而实现水下磁传感器位置的高精度校正。在综合分析磁偶极子等效误差等主要影响因素的基础上,设计了数值模拟实验和物理缩比模型实验,结果表明:该方法可有效解决消磁站水下磁传感器的位置校正问题,校正后x轴、y轴和z轴三个方向的位置误差均小于0.1 m。经过校正后的消磁站磁场测量精度可以满足舰艇磁场测量要求,该方法可以对消磁站位置安装偏差不大于0.3 m的水下磁传感器完成校正工作,具有较好的实用价值。

基于工程案例的工程电磁场教学实践探讨

在工程电磁场课程教学中,结合电磁场在工程应用上的实例,适度变形、简化地引入课堂教学,可以帮助学生将理论知识与工程实例相结合。基于工程案例的工程电磁场教学实践能充分调动学生的学习积极性和学习兴趣,同时体现学生参与教学的主体性,有效增强学生分析问题和解决问题的能力,真正实现“学以致用”的教学目的。

考虑船体涡流影响的舰船消磁线圈电感计算方法

舰船消磁线圈的电感值是影响消磁电源系统设计的重要因素。针对舰船结构复杂、船体涡流去磁效应显著等特点,提出一种基于时谐磁场仿真的消磁线圈电感计算方法,利用三维时谐磁场仿真提取线圈端电压和电流的实部和虚部,并根据阻抗相量表达式确定线圈电感值。重点分析壳体涡流的趋肤效应对电感计算结果的影响规律,提出壳体网格优化控制方法,计算实尺寸航母消磁线圈的电感,并对其影响因素进行分析。分别设计空心线圈电感解析计算模型和航母消磁线圈电感物理缩比模型,并对缩比模型电感进行实测。研究结果表明,空心线圈电感计算相对误差仅为1.8%,缩比模型的自感和互感计算的最大相对误差分别为7.1%和17.2%,有力验证了所提方法的有效性,为舰船消磁电源的设计提供了参考依据。

利用镜像法求解劈形导体边界的讨论

镜像法是解析求解高对称性静电场边值问题的一种简便方法.本文研究劈形边界导电系统的镜像问题,此时导电劈的夹角α存在附加条件α=π/n(n=2,3,4,...),该附加条件是教学过程中学生的疑问点.镜像法求解静电问题的理论依据是唯一性定理,在保持边界条件与边值关系不变的原则下,推导导电劈夹角α的数学表述并解释分析其存在附加条件的原因.

基于磁滞回线的船材退磁过程理论分析

船材的磁学性能极大地影响着舰船的磁性磁场,而大部分船材是由钢铁构成的铁磁性材料。铁磁性材料的退磁过程是将其原来相对有序的磁畴结构逐渐打乱成为磁畴结构“碎片化”的过程。从磁滞回线的磁化过程出发,依托磁畴理论,利用能量极小原理及临界磁场比较的方法,分析比较了常用退磁方法下铁磁性物质的磁畴角分布,从而在理论上获得了船材进行退磁处理后的磁性状态及其稳定性、船材退磁所需的最大临界磁场,对舰船消磁技术的优化与实现具有一定的理论指导意义。

某型低磁钢材拉压处理及焊接前后对周围空间磁场影响

对某型低磁钢材进行拉/压实验及焊接处理以后对周围空间磁场进行了初步研究。通过实验发现在弹性形变的范围内,进行拉压处理或焊接处理后的低磁钢材在其周围空间产生的磁场相比处理前都发生了一定变化,结合铁磁学理论定性解释应力作用对低磁钢材在周围空间磁场发生变化的原因。