地磁环境下结构变形引起的扰动磁场

基于磁弹性相互作用的线性化理论,针对地磁环境特点,忽略磁场对结构位移的影响而仅考虑位移对磁场的耦合作用,通过将位移梯度引入变形后界面外法线矢量方法,给出了变形引起的扰动磁场计算的定解场方程和界面衔接条件,并计算了符拉芒问题的变形扰动磁场．结果表明,变形扰动磁场完全取决于位移梯度在界面外法向上的投影；扰动场强与外力成正比；空气中扰动磁场的法向强度和切向强度分布特征明显不同。法向强度在力作用点对称分布,并且在力作用点处存在奇点；切向强度则呈反对称分布,在力作用点处发生突变．

不同等离子体压强时扰动磁场的演化规律

为了数值模拟具有Line-tied边界条件扰动磁场的演化规律,提出了一种半解析方法,这种方法可以将理想磁流体方程组通过傅里叶变换转化为两个一阶微分方程。通过求解这两个微分方程,可以求解不稳定性的增长率γ,进而求解扰动磁场的演化规律。数值模拟结果表明:扰动磁场随等离子体压强的增大而减小。所得到的数值模拟结果可用于分析等离子体压强和扰动磁场之间的关系。

带圆孔无限大受拉板的变形扰动磁场

利用磁弹性耦合问题的线性化理论,采用分离变量方法对带圆孔的无限大板在受拉应力和横向磁场共同作用下的变形扰动磁场进行了求解,得到了变形引致的扰动磁场的解析解,并对其强度量级和分布情况进行了讨论.结果表明,变形扰动磁场场强与外力成正比;与无变形磁场强度相比,变形扰动磁场小3个量级,但波峰波谷数目增加,且在圆孔边界径向扰动磁场强度迅速衰减.

粘性圆柱等离子体径向扰动磁场的数值研究

将半解析方法和差分方法相结合,数值模拟了不同等离子体压强和粘度时,粘性圆柱等离子体径向扰动磁场随半径的演化规律。数值模拟结果表明:径向扰动磁场随磁流体粘滞系数的增大而增大。短波模式对应的径向扰动磁场主要为负值,长波模式对应的径向扰动磁场主要为正值。当等离子体压强不同时,尽管波数k非常接近,但径向扰动磁场的差距仍然很大,这说明在计算扰动磁场时,等离子体压强应该予以考虑。

通过扰动磁场识别缺陷

在涡流检测中 ,扰动磁场的分布比线圈的阻抗能够更好地反映缺陷信息。研究缺陷参数与扰动磁场的对应关系 ,通过扰动磁场的分布识别缺陷。

平面裂纹变形扰动磁场的解析解

基于磁弹性耦合问题的线性化理论,采用Fourier变换方法对含内部中心裂纹的无限大板在外力和磁场共同作用下的变形扰动磁场进行了求解,得到了变形后扰动磁场的解析解.结果表明:变形扰动磁场场强与外力成正比;切向强度沿裂纹呈反对称分布,在裂纹上下表面产生突变;法向强度沿裂纹对称分布,在裂纹尖端产生奇点.

扰动磁场检测技术中裂纹磁场信号的反演

依据试验数据和有限元仿真结果,分析了裂纹缺陷特征与扰动磁场分布的关系,总结出交流场检测技术中磁信号裂纹尺寸反演的基本规律。借助于B_x扰动磁场信号形状与裂纹缺陷特征之间的相似性,建立了二维表面缺陷形状的反演算法。

弹性半平面问题的变形扰动磁场

为计算机械应力引起的扰动磁场,从磁弹性问题的线性理论出发,导出了结构变形引起的扰动磁场的定解方程和边界条件．采用傅里叶变换方法对受集中力作用半平面问题的变形扰动磁场进行了求解,并对空气中的扰动磁场强度分布及量级进行了讨论．结果表明,空气中扰动磁场的法向强度和切向强度分布特征明显不同,法向强度关于力作用点对称分布,并且在力作用点处达到最大,而切向强度关于力作用点反对称分布,并且在力作用点处有突变;地磁环境下,磁场对位移的影响可以忽略不计;扰动场强与外力成正比．

考虑等离子体粘性时的扰动磁场

从只考虑粘滞效应的非理想磁流体方程组出发,先应用半解析方法进行公式推导,然后数值计算了几种非均匀等离子体压强时,圆柱等离子体轴向扰动磁场随半径和粘度的演化规律。数值模拟结果表明:轴向扰动磁场在等离子体轴线位置处的值为零,而且这个值不受等离子体粘度,波数以及压强的影响。当等离子体压强一定时,轴向扰动磁场的极大值随着粘度的增加而增大。当粘度大到一定程度时,轴向扰动磁场在轴线和壁之间出现多个极大值和极小值,这表明了等离子体粘度对轴向扰动磁场的影响十分明显。

扰动磁场检测笔式探头的研制及试验分析

根据扰动磁场检测原理,设计了一个扰动磁场检测笔式探头,用于辅助常规探头,扫查常规探头难以检测处。利用搭建的简易试验平台,对探头定位缺陷的能力及探头的有效检测范围进行了分析,对缺陷的检测灵敏度进行了研究。经试验验证,该探头具有较强的缺陷定位能力、较高的检测灵敏度及较宽的有效检测范围。

几种不同波数时的角向扰动磁场

数值模拟了不同波数时,等离子体粘度的角向扰动磁场的演化规律,并与理想磁流体时的角向扰动磁场进行了比较,得到的主要结论是:等离子体压强较小时,大波数对应的角向扰动磁场为正值,小波数的角向扰动磁场为负值;等离子体压强较大时,大波数对应的角向扰动磁场也有负值出现。另外,当等离子体压强一定时,随着等离子体粘度的增加,角向扰动磁场的波动幅度越大。

机械应力对裂纹扰动磁场的影响研究

在考虑地磁的情况下,文章重点对受机械应力和垂直裂纹磁场交互作用下的内部中心裂纹无限大、变形扰动磁场进行分析,研究裂纹由于变形引起的扰动磁场及其强度分布。分析表明:变形扰动磁场场强与无限大板受到的机械应力大小有关,应力越大,场强越大。裂纹处的切向场强沿裂纹呈反对称分布,在裂纹上下表面形成突变,尖端产生奇点。此外,扰动磁场随着裂纹边界的远离而迅速减弱,但在裂纹中心区域扰动较为平缓。

机械应力引致的裂纹扰动磁场研究

铁磁材料是一把"双刃剑",在其发展的同时,也延伸出一系列的问题。特别是由于应力因素所造成的材料破坏,将成为人类工业生产和工业产品使用的重大风险隐患。因此,本文将对机械应力引致的裂纹扰动磁场问题进行研究,主要手段为借助理论文献和背景材料作为基本的构成因素,采取分析手段进行有效的研究工作,以期从理论研究层面上,对铁磁材料的问题解决略尽绵力。

南极中山站极光与地磁场扰动关系的分析

通过观测的极光与地磁扰动之间关系的分析，初步得出了南极中山站夜间（１１～２４ＵＴ左右）强、中、弱极光出现的频次在时间上的分布规律与地磁场扰动的关系，弱极光１０时开始出现， １５时左右频次达到高峰；中等极光１１时开始，１２到１９时出现的频次平稳， ２１到２２时频次达到高峰；强极光１６时开始， ２０到２１时极光频次达到高峰。各类极光出现的频次在时间上的分布与其所对应的地磁场扰动基本上是一致的，弱极光伴随着地磁场扰动幅度小；强极光伴随着地磁场扰动幅度大。极光的开始时间和地磁场扰动的时间不完全对应，这与极光的变化状态有关，这种变化状态受复杂的空间物理过程控制。

地震孕育过程准静态模型激发扰动电磁场问题

以磁热弹性理论为工具 ,讨论与地热有关的三维准静态问题 :载热流体侵入竖直或水平裂隙的情况和存在静态局部高温区的情况。在求得其近似解后 ,着重讨论其扰动磁场的时空分布。最后指出其在地震理论研究中的应用。

近地等离子体片中磁场扰动和离子速度扰动的统计研究

利用THEMIS THC卫星观测数据统计分析近地等离子体片中磁场扰动和等离子体整体流的速度扰动的关系,研究Alfven波动的活动性.研究结果表明:1)等离子体整体流的速度扰动幅度依赖于平均速度的大小,速度扰动幅度随平均速度的增加而增加;2)速度扰动幅度与磁场扰动幅度存在较强的正相关性;3)磁场扰动幅度与AE指数密切相关,磁场扰动幅度随着AE指数增加而增加,而速度扰动幅度与AE指数之间没有明显的相关性;4)Alfven比与AE指数的相关系数较小,但能够看出Alfven比随着AE指数增加而减小的趋势;5)速度扰动幅度和磁场扰动幅度与尾向距离及距中性片距离的关系不明显.

热冲击作用下正交各向异性圆柱体的动应力及磁场矢量扰动的集中效应

给出一种解析方法求解在两种热载荷冲击作用下 ,正交各向异性圆柱体的动应力和磁场矢量扰动的集中效应 .通过一种有限积分和拉普拉斯变换求出热磁变形运动方程的解析解 ,给出相应的动应力和磁场矢量扰动的解析表达式 ,得到柱体内动应力和磁场矢量扰动的响应历程及分布规律 .

基于地磁场扰动探测的巡航导弹定位系统设计

为了大范围探测、准确识别、精确定位巡航导弹,提出一种基于地磁场扰动探测的巡航导弹识别定位系统。根据毕奥—沙伐尔定律和电磁感应定律,设计了通过磁场扰动反演巡航导弹位置、距离等特征信息的方法,建立了相应的数学模型。通过仿真分析可知,磁场扰动强度主要取决于被测物与磁探测器的距离、被测物的尺寸以及被测物的速度。通过Matlab仿真,分别给出了3个参数与磁场扰动强度的函数关系图。实验采用金属柱等比例模拟巡航导弹飞行穿过恒磁场的物理过程,得到了不同距离、不同速度条件下被测金属柱产生的磁场扰动强度,从而反演被测物的特征信息。实验证明其原理可行,探测范围和精度可以根据具体要求调节。

叠层钢板厚度的磁场扰动与磁力测量方法对比研究

在“65Mn-不锈钢-硅钢”构成的叠层钢板中,对比研究了磁场扰动(MFD)与磁力测量(MFM)两种方法对特征层厚度的检测能力。首先,有限元仿真扰动磁场强度与磁力对硅钢层厚占比的表征能力,分析了永磁体参数、信号提取位置等因素对传感器检测灵敏度的影响,由此提出了差动式磁场扰动检测传感器以及优化了磁力测量传感器参数;其次,实验对比两种传感器对叠层钢板中硅钢层厚占比的检测灵敏度,以及灵敏度随叠层钢板表面65 Mn薄层厚度的变化规律。结果表明:在不锈钢-硅钢叠层钢板中,磁力测量传感器的灵敏度约为差动式磁场扰动传感器的3倍;当叠层钢板表面存在铁磁性65 Mn薄层时,两种传感器灵敏度均下降,但磁力测量传感器的检测能力优于差动式磁场扰动传感器。

K≥5地磁场扰动事件的分形特征

根据分形观点用尺度变换法研究了北京等台测定的Ｋ≥５地磁场扰幼事件时间序列的分形特征．这是基于尺度变换的序列尺度不变过程，无标度区跨约４个数量级。随着Ｋ指数下限的提高，同一时期Ｋ指数序列的分维降低．各台测定Ｋ≥５地磁场扰动事件的分维多少有些差异。东经１２０°附近台具有高、低纬度台的分维较中部高、分维与同期测定Ｋ≥５事件数成正比的特点，中国东、西部台分维存在系统差异。部分台的分维较三个国外比较台偏高．对此作了初步分析．