基于时域有限积分技术的四级串联快脉冲直线型变压器驱动源电磁特性

快脉冲直线型变压器驱动源(FLTD)感应腔内部结构和媒质分布复杂,支路放电时快速上升沿脉冲将使空间离散更为繁密,导致计算量剧增。该文利用时域有限积分理论首次研究4级串联共用、独立腔体结构MA级FLTD在支路放电时的电磁场分布规律。使用场路耦合将电路中电容元件的放电电流作为激励耦合至三维场模型,使用非均匀网格对FLTD初级感应腔内的关键部件剖分网格进行加密处理,使用表面阻抗边界条件描述良导体以降低求解自由度数量,使用基于等效原理的区域分解算法将4级串联FLTD划分为24个不同的求解子区域。结果表明,时域有限积分技术可有效分析FLTD初级腔体内脉冲放电瞬态过程,两种感应腔结构的输出性能和电磁场分布基本一致,4级串联共用腔体结构FLTD设计方案可行。

基于有限积分技术的特高频局部放电传感器灵敏度仿真计算

近年来的技术研究和现场应用表明,特高频(ultra-high frequency,UHF)法是一种行之有效的电力设备局部放电检测方法。UHF传感器设计是UHF法应用过程中最重要的环节之一,传感器灵敏度决定了现场检测的有效性和可靠性。提出了一种基于有限积分技术(finite integration technique,FIT)评估传感器灵敏度的仿真方法,简化了传感器设计及校验过程。建立了无反射立方体模型来模拟灵敏度校验系统,能够在被测传感器的接收表面上方形成垂直极化的TEM波。通过比较单极传感器的仿真和理论灵敏度,验证了计算结果的可靠性。计算了外置式偶极UHF传感器的灵敏度,与实测结果一致,并且发现传感器灵敏度与TEM波的入射方向有关。

温变形变结构时域有限积分建模方法研究

提出并实现了一种温变形变结构的时域有限积分(TDFIT)建模方法,通过快速三维插值技术同时解决了非同类热力电网格和参数曲面的形变映射问题,在确保仿真精度的前提下,实现了任意热分布和较小形变量的热力电联合仿真,适用电大、任意非均匀温变和形变材料的仿真建模。设计了蜕化模型、分层收敛等案例验证了方法的必要性、有效性和正确性。为高温高压下天线罩、飞行器的电磁散射和辐射特性建模提供了热力电一体化建模方法和实用仿真工具。

宽频带GTEM传输室接头的优化设计

研制宽频带的吉赫横电磁波传输室,其高频输入接头的设计尤为关键。采用有限积分技术进行输入转接头的驻波比计算,利用软件建立仿真计算模型对内导体过渡段、介质垫片结构和圆形到方形处的结构进行优化,从而解决高频输入转接头的设计制作难题,保证了吉赫横电磁波传输室的整体性能。测试结果表明,采用此接头研制的传输室工作频率上限达18GHz,电压驻波比小于1.5。

车载鞭天线电磁特性及耦合度的仿真研究

天线是现代汽车上经常使用的设备之一,研究天线电磁特性受车体影响的情况和多部天线间的干扰情况是十分重要的。文中建立了逼真的汽车模型,利用以有限积分法为基础的CST微波工作室对模型上不同位置的鞭天线电磁特性及多部天线间的耦合度进行了仿真研究,最终通过仿真结果分析出最佳的天线位置。分析过程和所得到的结果可作为汽车电磁兼容研究及车载天线设计的手段和依据。

人体对低频强电磁场吸收剂量的仿真研究

采用有限积分技术,在人体电磁仿真模型上求解了人体组织在低频强电磁场中的电磁吸收剂量。结果表明:人体组织的感应电流密度和比吸收率主要取决于电场强度;在不同的人体组织中,肌肉中的电磁吸收剂量最大,应作为人体安全性衡量指标的主要监测对象。

一种快速求解波导模式瞬态响应的新方法

应用有限积分技术,构造出一种快速求解波导特征模瞬态响应的时域有限差分格式。应用该方法计算的结果与通常三维的时域有限差分方法计算的结果十分吻合,但该方法具有很高的计算效率。在新的差分格式下,通过人工添加损耗项,构造出一种新的损耗传输线模型;该方法改善了截断边界条件对虚假反射回波的吸收性能,使虚假的反射回波低于-60dB。

点火系对环形线圈车辆检测器辐射干扰的仿真

环形线圈车辆检测器是利用电涡流检测原理工作的一种车辆检测设备,存在易受电磁干扰影响的缺陷。汽车点火系是环形线圈车辆检测器工作环境中存在的强大宽带电磁干扰源。针对汽车点火系对环形线圈车辆检测器可能产生的辐射干扰,采用基于有限积分技术的仿真软件进行了数值仿真。仿真结果表明,在不考虑汽车金属外壳屏蔽作用,并且点火系恰好位于环形线圈正上方的情况下,汽车点火系产生的辐射电场对环形线圈车辆检测器正常工作有严重影响,必须对其采取一定的屏蔽措施。

基于TDFIT的太赫兹波段透射特性仿真分析

本文基于时域有限积分技术(TDFIT)分析了不同湿度树叶在太赫兹波段透射特性。树叶的材质特性采用描述连续水粒子分布的双色散模型,计入树叶含水量(湿度)对电磁参数的影响。树叶几何模型采用NURBS曲面建模,并对树叶表面进行粗糙化处理。为了精确描述树叶微小起伏及其连续材质分布,引入了共形时域有限积分技术,有效保证了计算精度和计算效率。对干树叶和湿树叶在THz照射下的透射特性进行仿真对比,随着水分的增大,太赫兹波的穿透能力下降。仿真结果并与实验结果进行比对,证实了电磁建模方法和计算算法的有效性。

探地雷达自适应天线的数值仿真

探地雷达系统中的自适应天线采用长条形偶极子单元天线构成等效蝶形天线,通过接通和断开相应单元天线,改变天线自身的等效张角,使其能达到改变天线在土壤中覆盖区域的目的。采用有限积分法对该天线在分层土壤环境下的覆盖区域以及单一土壤环境下的阻抗匹配能力进行了数值仿真,仿真结果表明,该天线对不同大小和形状的目标物体具有自适应能力。

探地雷达自适应天线在分层土壤环境下的数值仿真

对自适应天线在探地雷达系统中的应用进行了深入研究。该天线采用长条形偶极子单元天线构成的等效蝶形天线,通过接通和断开相应单元天线改变天线自身的等效张角,能达到改变天线在土壤中覆盖区域的目的。采用有限积分技术对该天线在各种土壤环境下(单一土壤类型以及层状土壤)进行了数值仿真,仿真结果表明,该天线对不同大小和形状的目标物体具有自适应能力。

厚壁奥氏体焊缝超声波检测之探究(英文)

由于奥氏体焊缝中材料性能的各向异性和微观组织结构的不同,奥氏体焊缝的超声波检测是非常困难的。超声波在奥氏体焊缝中会沿金属结晶方向发生偏转,并在焊缝边界上发生散射。过去十年来,人们开发了多种模拟各向异性材料中声波传播的仿真工具。本文则以常规超声波检测方法为基础,将声线跟踪法和弹性动力学有限积分技术(EFIT)相结合,应用于含晶间应力腐蚀裂纹的厚壁奥氏体焊缝中,其结果显示声线跟踪法和弹性动力学有限积分技术(EFIT)结合应用,有助于超声波检测参数的选取。