双管件电磁约束成形的电磁分布与均匀性变形研究

管件电磁胀形因其在轻质工领域具有成形极限高、回弹小等优点而得到广泛研究。然而传统电磁胀形过程中,存在轴向变形非均匀的问合金加题,制约了这一金属加工技术的发展。为此文中在驱动线圈和成形工件引入一约束管件来改善电磁力的分布特性,构建了基于双管件电磁约束成形方法。仿真结果表明,通过调节约束管的高度和电导率可以使成形工件取得比较高的轴向变形均匀度。此外,电磁力和成形速率的对比分析进一步表明采用基于双管件电磁约束成形方法时轴向均匀变形长度为36.3 mm,该值是传统电磁胀形方法下的2倍。显然,通过合理的引入一约束管件亦可以调节电磁力的分布规律,该研究为改善电磁力分布方式的创新提供了新的研究思路。

基于OpenMP的并行空间电磁分布计算

获得空间电磁场场强分布是电磁频谱管理的重要任务之一,研究如何提高其计算性能以适应快速变化的空间电磁环境具有重要的意义。OpenMP(Open Multi Processing)是一种简单快速提高计算效率的方式,它有助于CPU多核资源被充分利用。提出了一种基于Open MP的并行获得空间电磁场场强分布方法,通过合理分析计算过程,设计相应并行方案,使得设计的并行算法适合CPU多核处理方式,并行度高。大量实验结果表明,该并行算法明显提高了计算效率,且具有高可扩展性。

扫频电流下不同电流频率对GIS电磁分布特性的影响

气体绝缘开关设备(GIS)在电力传输中具有重要作用,对电力系统安全、稳定运行具有重要意义。目前,利用电力设备扫频特性对GIS机械故障进行检测的方法受到广泛关注,但缺乏对GIS在扫频电流作用下的磁场以及电磁力分布研究。为此,文中建立110 kV三相共体式GIS母线筒的有限元模型,仿真研究不同电流频率下GIS磁场及电磁力分布特征。结果表明,随着电流频率的变化,GIS内部磁场分布规律、GIS外壳和导电杆所受电磁力分布规律均不发生改变;但GIS内部磁通密度会随着电流频率增加而下降,外壳所受电磁力大小会随着电流频率的增加而增大。研究结果为利用GIS扫频特性进行机械故障检测提供了理论基础。

分布式三维广域电磁法在山东齐河—禹城李屯厚覆盖区富铁矿勘查中的应用

近年来,山东齐河—禹城李屯厚覆盖区富铁矿勘查取得了重大进展,但该区新生界厚度大(900~1100 m)、磁铁矿体埋藏深,矿体引起的地球物理异常弱,找矿难度大。为了揭示李屯富铁矿深部地质构造,开展了分布式三维广域电磁探测,应用高阶2n序列伪随机信号,一次发射49个频率并同时接收,实现分布式滚动测量,获得了地下2000 m以浅地电特征,并对地下地质结构进行解释,构建了重点研究区的三维地质模型,解释结果与已有的二维地震和钻探信息吻合度较高,为重磁联合反演提供有效的地质结构约束,结合重磁场特征和成矿规律圈定新的找矿靶区。结果表明,分布式三维广域电磁法是获取厚覆盖地区深部地质结构的有效探测方法,具有良好的应用前景。

不同影响因素下GIS温度场分布特性仿真研究

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)在电力系统应用中存在发热损耗难以检测、电流密度大、涡流损耗大等问题。通过电磁-流场-热场的多物理场耦合模拟,探讨了GIS的电磁场和温度场分布特性,揭示出其分布规律,并分析了有无日照辐射、额定电流大小和环境温度大小这3种因素对GIS温度分布的影响。仿真结果表明:在GIS的横截面上,其温度分布呈现出左右对称、上部高于下部的物理规律;日照辐射对GIS温度提升有显著影响;运行电流的大小对GIS温升的影响最大;外部环境温度对GIS温升的影响效果不太明显。

舰船雷击瞬态电磁场时空分布特性

针对舰船在遭受雷击时表面瞬态电磁场分布特性问题,搭建了舰船雷击瞬态电磁计算模型,计算研究了舰船不同位置注入雷电流A分量时,舰船表面电磁场分布与雷击路径、雷击电流波形以及舰船空间位置等的关系。研究结果表明:舰船表面电场强度和磁场强度波形的变化与雷击电流波形密切相关,雷击电流达到峰值时,舰船表面电场强度和磁场强度达到最大值;舰船表面的电场强度和磁场强度,在雷击点附近最大,整体上随与雷击点之间距离的增大呈指数衰减关系;雷电流泄流路径越短越宽,路径上电场强度和磁场强度衰减速率相对越快,磁场强度随距离变化的衰减速率大于电场强度。此外,曲率半径小的舰船结构,表面电磁场强度相对较大,舰船墙壁与甲板交界处电磁场强度较小,墙壁与甲板起到了电磁屏蔽作用。

专题:电磁超表面及应用

电磁超表面是脱胎于电磁超材料的一种二维周期性平面人工电磁结构,具有灵活调控电磁波传播和电磁场分布的独特电磁特性,以及低剖面、易加工和易集成的结构特性,为天线和波束调控等创新研究带来了巨大的机遇,得到了学术界和工业界的广泛关注,目前已成为多学科领域的创新源地。电磁超表面技术也成为连接物理概念和工程实践的桥梁,不仅为天线性能提升和波束任意调控提供新思路,也为通信、雷达、成像、隐身和能量传输等系统应用提供新方案。

城市小区电磁信号分布的计算预测

为了预测计算典型城市住宅小区的电磁分布,采用有耗介质劈的UTD算法结合MOM来实现;在UTD算法中,天线被等效为一个点源处理,考虑到大范围区域的UTD射线寻迹十分耗时,所以,以天线的几何中心近似为天线的相位中心作为UTD的源进行射线寻迹,反射点和绕射点处的入射场直接由MOM计算天线近场点电磁场值得到。根据有耗媒质的菲涅尔反射系数以及本文发展采用的有耗介质劈的绕射系数求解公式,从而求得反射场和绕射场;再进行场叠加,进而可求解出任意场点的场值;最后根据此方法,计算了某高校住宅小区的电磁分布。

熔石英表面划痕附近电磁场分布模拟分析

亚表面缺陷是造成固体激光器光学器件损伤阈值过低的重要原因,而表面划痕是缺陷中重要的 一种。使用时域有限差分方法(FDTD)模拟了熔石英表面圆柱形、三角形划痕对激光电磁场的调制作用,绘出 了2维电磁场强度分布图,计算出划痕尺寸不同时电磁场的最大强度。数值计算结果表明,尺寸为二倍波长的 划痕可以获得最大的电磁场强度,此时容易导致自聚焦;亚波长级和足够大尺寸的划痕作用基本可以忽略。一 定尺寸的划痕,深度越大,最大场强也越大,但当划痕过深时最大场强反而会降低。

掘进工作面前方电磁辐射分布规律研究

为了研究煤矿掘进工作面前方煤体内不同深度的煤岩电磁辐射分布规律,利用KBD5电磁辐射监测仪对工作面前方煤体电磁辐射进行了现场测试,基于煤岩电磁辐射力电耦合规律,对煤岩变形破裂过程与电磁辐射强度的相关性进行了理论分析.结果表明:电磁辐射变化与煤体应力状态有较好的对应关系,工作面煤体内部具有多种应力状态和变形破裂状态.文中给出了比较典型的4种电磁辐射分布类型:煤体长期暴露的电磁辐射分布、防突措施后电磁辐射分布、新揭露煤体电磁辐射分布、有构造煤层的电磁辐射分布.

线性电磁搅拌器电磁场分布的数值模拟

利用ANSYS 5 6软件对线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布进行了数值模拟·通过与实测结果的比较 ,验证了利用ANSYS软件进行计算的可靠性·并进一步计算了在线性电磁搅拌器结构尺寸不变 ,将其绕制为一对极和二对极的情况下 ,线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布 ,以及通电电流变化对所产生的磁感应强度分布的影响·结果表明 ,在结构尺寸一定的情况下 ,将线性电磁搅拌器绕制成一对极和二对极所产生的磁感应强度的大小与通电电流大小呈线性关系 ,且在通电电流相同的情况下 。

磁控溅射中电磁场分布及带电粒子运动的模拟与计算

电磁场分布及其对各种带电粒子的约束情况对磁控溅射过程有着决定性的影响。本文首先利用物理场耦合分析软件Comsol3.2a分析了直流磁控溅射电磁场的分布,并且计算分析了单个带电粒子的运动情况。在此基础上,计算分析了带电粒子束流在电磁场中的运动情况、空间分布,得到了磁控溅射电磁场区域分布、单个电子的运动轨迹及带电粒子在空间区域中位置分布。

家用微波炉炉腔内电磁场分布的解析计算

从小孔耦合理论出发,设置耦合窗的等效源并利用矩形腔体谐振模式展开,推导出家用微波炉炉腔内电磁场分布的解析表达式.这种结果与FDTD法的计算结果有较好的一致性,证明了该方法的有效性.

各向异性脑组织内的电磁场分布

推导出用时域有限差分 (FDTD Method)计算电导率为各向异性脑组织内部电磁场的一般迭代公式 ,在此基础上计算了典型各向异性脑组织在几种入射情况下内部电磁场的分布 ,得出有益的结论。此导出的公式可应用于电磁兼容和生物效应的研究之中。

水平层状介质中任意方向磁偶极子的电磁场分布

将水平层状介质中的任意方向磁偶极子分解成水平磁偶极子(HMD)和垂直磁偶极子(VMD),给出了将VMD和HMD产生的波分解为电场矢量垂直于入射面的线形极化波(EV波)和平行于入射面的线形极化波(EP波)的方法.通过分别研究这两种波在各层介质中的反射和透射规律,导出确定各介质层中电磁波的递推公式,从而得到了任意介质层中电磁波的解析表达式.

偶极子在径向非均匀介质中的电磁场分布

提出了柱状多层介质中的磁偶极子在任意介质层中的电磁场的递推算法,给出了磁偶极子产生的电磁波在柱状多层介质中的反射、透射系数和广义反射系数,从而得到了任意介质层中满足各层界面边界条件的电磁场解析表达式.

移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性分析与预测

为了明确移动基站架设在高压输电铁塔上对电力运检人员的电磁辐射影响,对移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性进行了研究.在4G基站共址220 kV高压输电铁塔的真实场景下开展了电磁场强度测量,获得了铁塔周围地面区域和铁塔内部垂直方向上的场强测量数据;基于射线追踪仿真,在实测验证的基础上,全面分析了移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性,并根据实测和仿真结果提出了强中弱场区划分方法;将径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络应用于场强预测,建立了电磁场分布特性预测模型.结果表明所提出的模型能够较为准确地实现移动基站共址高压输电铁塔场景下的场强预测,可为移动基站共址高压输电铁塔的安全运检工作提供参考.

一种新型10/4开关磁阻电机电磁力分布及其振动特性研究

径向电磁力是导致开关磁阻电机振动和噪声的主要原因之一.为此,本文提出了一种新型五相10/4开关磁阻电机的本体结构,通过增加定子极对数以增大气隙磁通和电磁转矩,通过提前关断定子绕组励磁电流以减小径向电磁力.同时建立了这一新型开关磁阻电机的电磁有限元模型,仿真结果表明,在同样的励磁条件下,新型开关磁阻电机的电磁转矩较传统开关磁阻电机增大了51.7%,同时其径向电磁力却降低了45.3%.进一步分析了励磁绕组导通与关断时刻对电机的影响程度;提前2°左右机械角关断励磁绕组电流,能在保证电磁转矩输出的基础上较大程度地减小开关磁阻电机的径向电磁力.最后,仿真验证了这一新型开关磁阻电机结构减振降噪的效果.

地铁隧道内电磁场分布特性分析

准确掌握地铁隧道内电磁场的分布状况是建立直流牵引供电系统电磁暂态模型的基础,也是开发直流牵引供电系统馈线保护方法的需要。针对地铁隧道内非对称的空间结构,利用有限元分析法计算了不同工况下地铁隧道内的电磁场分布特性,确定了地铁隧道内电磁场与钢轨电位、钢轨电流间的定量关系,以及列车位置对电磁场分布的影响。分析结果符合电磁场分布理论表述的规律。

利用三维FDTD法分析非对称横电磁波室内场的分布

本文利用三维 FDTD法分析了 ATEM Cell内场的分布 ,着重介绍计算方法和不同频率 ATEM Cell内场分布的特点 ,以及实际测量结果。