声-地震耦合探测中亥姆霍兹共振声通道的设计分析

在声波共振探雷作业中,音箱作为声激励装置需要保持长时间高功率的运作,这使其使用寿命大打折扣。利用亥姆霍兹共振原理,设计了一种应用于探雷声激励扬声器的声通道结构,建立了电磁-机械-声学三物理场耦合仿真模型,仿真和实验测试结果均证明,设计的声通道结构能在保证探雷实验声激励强度的前提下,减小扬声器47.5%的输入电压,或在同等10.1 V输入电压下提高5~6 dB的声压级,为后续声通道的优化设计提供理论支撑,为改进型探测系统开展声-地震耦合与探测实验、验证声通道在提高声-地震耦合效果方面的有效性提供了可行性。

奇妙的“波浪云”——浅谈开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象

开尔文-亥姆霍兹不稳定性是两种流体作平行于水平界面的相对运动时的流动稳定性问题之一.文章从自然现象"波浪云"谈起,介绍了开尔文-亥姆霍兹不稳定性的理论定义、该不稳定性现象形成发展的过程及其流动可视化;并简单阐述了实验室和自然界中其他"类开尔文-亥姆霍兹不稳定"现象,重点介绍了梵高名画《星月夜》和笔者在从事沟槽壁面湍流场可视化实验中观察到的一种展向"类开尔文-亥姆霍兹涡棍"结构,指出它们的形成及发展演化是沟槽湍流减阻达到最优之后,减阻效应趋弱直至增阻的原因.

吉布斯-亥姆霍兹方程在无机化学中的应用

介绍了吉布斯-亥姆霍兹方程以及吉布斯-亥姆霍兹方程应用的一般方法。讨论了吉布斯-亥姆霍兹方程在无机化学中的各种应用:反应的热力学转变温度的定量计算,物质的溶解性定性和定量解释,单质的化学活泼性以及无机酸的酸性强弱的定量解释。通过归纳,应用吉布斯-亥姆霍兹方程,可以定性和定量地解释和讨论物质的某些物理性质和化学性质。

纵向沟槽壁面湍流边界层内类开尔文-亥姆霍兹涡结构的流动显示

纵向沟槽壁面的湍流边界层,当沟槽的脊-脊内尺度无量纲展向间距s^+在一定范围内,与光滑壁面湍流边界层相比,具有减阻效应;并在s^+约为17个黏性长度单位时减阻效果达到最优,之后其减阻趋弱,直至增阻;其原因可能是沟槽壁面湍流边界层由于"开尔文-亥姆霍兹"不稳定性而产生的一种"类开尔文-亥姆霍兹"展向涡结构.实验采用烟雾流动显示技术,首次在风洞中显示了这种"类开尔文-亥姆霍兹"展向涡结构,确认了其存在性,并在概念上简单勾勒了其结构模型.

圆电流和亥姆霍兹线圈磁场的研究

根据毕奥-萨伐尔定律,导出了圆电流磁场分布的级数解表达式.应用磁场叠加原理,得到亥姆霍兹线圈的磁场分布的普遍表达式.由此讨论了亥姆霍兹线圈之间近轴和轴线上磁场的分布情况.并给出亥姆霍兹线圈产生均匀磁场区的条件.

亥姆霍兹线圈磁场的探究

定量计算了亥姆霍兹线圈空间磁场的分布,并用Mathmatic进行空间模拟,形象地描述了亥姆霍兹线圈的空间磁场分布,同时就其均匀性与三线圈和载荷旋转圆盘的磁场进行了对比讨论.

圆电流和亥姆霍兹线圈磁场的数值模拟

根据毕奥-萨伐尔定律和磁场叠加原理,导出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布含积分的表达式。利用Mathematica软件进行数值计算,得到磁场分布的数值解,由此绘出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布图像,并对两者的磁场均匀区进行分析比较:在垂直于中心轴线平面上亥姆霍兹线圈磁场均匀区的面积是圆电流的10.4倍;在轴平面上前者是后者的5.4倍。最后对亥姆霍兹线圈磁场均匀区(±1%)作对比分析,数值计算的结果与相关实验测量十分吻合。

高维亥姆霍兹算子中的准格林函数方法

将准格林函数方法应用到高维亥母霍兹算子中，得到了一个第二类Fredholm积分方程，通过边界方程的适当选择，积分方程核的奇异性被克服了．

利用智能手机磁传感器测量亥姆霍兹线圈磁场

通过预实验确定智能手机磁传感器的位置后,用其测量亥姆霍兹线圈轴线的磁场分布,验证毕奥-萨伐尔定律及磁场的叠加原理,提供一种较为精确而简便的测量磁场的新方法.

二维亥姆霍兹算子中的准格林函数方法

应用准格林函数方法，将二维亥姆霍兹方程化为一个第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程。通过边界方程的适当选择，积分方程核的奇异性被克服了。

亥姆霍兹线圈空间的磁场分布

计算了亥姆霍兹线圈空间的磁感应强度分布,给出了解析表达式,并绘出了它们的空间分布图。

亥姆霍兹线圈磁场均匀区的理论计算

本文从毕一萨定律出发，导出了过亥姆霍兹线国轴线平面内任意一点的磁感应强度表达式，并在计算机上算出了任意一点的磁感应强度的大小及与线圈中心点相比的相对误差，并以图形形式画出了亥姆霍线国内的磁场均匀区。

亥姆霍兹旋转木马的实验研究

设计了简易的实验装置,对亥姆霍兹旋转木马的声-动能转化现象及其运动过程进行了实验研究和讨论,并简单确定了亥姆霍兹共振器的共振频率.

吉布斯——亥姆霍兹方程的应用

讨论了吉布斯——亥姆霍兹方程 ,介绍了TK时△G的计算 。

亥姆霍兹弦运动及提琴弦振动形态的实验探究

本文基于电磁感应原理搭建了小提琴的亥姆霍兹弦运动测量平台,对不同实际工况下的琴弦振动特性进行研究。首先,在琴弦的两侧设置一对永磁体,建立与琴弦运动平面相垂直的恒定磁场;然后,将示波器电压探头分别夹放于琴弦两端,获取琴弦在恒定磁场下运动产生的电动势,对琴弦振动信号进行间接测量;最后,匀速拉动不同琴弦,获取恒定磁场在不同弦长时的弦振动感应电动势波形,并通过电磁感应定律、速度时间积分对琴弦的振动规律进行反演,对亥姆霍兹弦运动理论进行验证与修正。研究结果表明,在琴弓的匀速驱动下,琴弦某点的往复运动模式为正、逆程不等的锯齿波运动,其正、逆程时间比随弦长上的位置变化而改变,琴弦振动模式遵循亥姆霍兹弦运动理论;基于电磁感应定律的琴弦振动测量方法可有效捕捉琴弦振动信号,是一种直观、可行和有效的琴弦振动形态研究方法。

圆线圈和亥姆霍兹线圈磁场分布的教学研究

在大学物理电磁学实验中,圆形线圈和亥姆霍兹线圈中磁场分布的测量是极其重要的,本文测量了单个圆电流线圈和亥姆霍兹线圈轴向和径向上的磁感应强度,并利Origin软件将数据进行画图分析,将实验结果与理论计算进行了对比,发现实验结果和理论符合较好。圆线圈的磁场随着轴向距离X的增大逐渐减小。亥姆霍兹线圈的磁场在两圆线圈中间较大,当远离线圈时,其磁场越来越弱。通过对磁感应强度的测量不仅理解了亥姆霍兹线圈的磁场分布规律,更加深了对毕奥-萨伐尔定律的理解。

静电场的格林解式与亥姆霍兹定理一致性的证明

把亥姆霍兹定理用于一个有界区域的静电场问题，可以得到Ｅ（ｒ）的积分表达式．由有界区域的静电场泊松方程的格林解式也可得到Ｅ（ｒ）的积分表达式．上述两式在形式上有一定差异，本文给出这两式是等价的数学证明．

高斯粗糙面与临空目标复合电磁散射的KH-MoM解

提出了一种求解一维粗糙面与二维无限长临空目标复合电磁散射特性的新型混合算法。混合算法只需在粗糙面上进行一次积分运算,即可用基尔霍夫-亥姆霍兹方程(KH)描述电磁波经粗糙面后的散射情况,再用矩量法(MoM)分析目标的散射问题,通过KH与MoM的混合来体现粗糙面与目标之间的耦合作用。经与不同方法的对比,验证了混合方法的正确性,体现了混合方法较数值法在求解效率上的巨大优势。计算了粗糙面与临空目标的统计复合散射特性,分析了粗糙面的起伏参数、临空目标的形状以及粗糙面介质的电参数对复合散射特性的影响。

存在外源线电流元的电磁场边界积分方程

根据电磁场理论，应用δ函数及广义极限导出了存在外源线电流元的电场和磁场的亥姆霍兹方程。在此基础上，应用物理近似方法引用矢量格林第二公式导出了相应的电磁场边界积分方程，可供用边界元法计算有关勘查地球物理的正演问题。

黏性各向异性等离子体对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响

基于磁流体力学方程组,采用计算机数值模拟,研究了等离子体中黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响.分别从密度和磁场分布、涡流结构演化、熵的空间分布和能量转化的角度讨论了黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响,并且与黏性各项同性的结果进行对比.数值模拟结果表明,在Kelvin-Helmholtz不稳定性演化过程中,黏性各向同性和各向异性等离子体剪切界面密度越低的位置,涡量越大,熵值也越大.相比黏性各向同性,黏性各向异性等离子体对Kelvin-Helmholtz不稳定性有抑制作用.