基于最优阈值参考的瞬变电磁法小波降噪效果研究

瞬变电磁法野外数据采集容易受各种随机干扰影响而出现跳变现象,小波去噪通过对信号的多尺度分解、阈值设置和重构,实现对数据的降噪。为进一步提高小波去噪后的瞬变电磁法数据质量,对该过程中的阈值选择方法进行改进,提出了基于最优阈值参考的小波去噪方法;结合瞬变电磁法探测岩层富水性工程应用,对比分析不同阈值条件下的数据降噪结果,提出的算法的瞬变电磁数据实际应用效果。结果显示:提出的方法能够进一步降低感应电动势曲线在1~4 ms范围内的数值跳变现象,使数据全期衰减特性更明显。对降噪后数据的烟圈反演结果进行分析,重点解释了3处电性差异相对较大的位置,结合已知资料验证了基于最优阈值参考的小波去噪数据反演结果相对更准确。

针对电磁感应测速系统的有限元模拟

在冲击加载实验中,飞片速度是确定样品动态压缩性的重要参量。电磁感应测速系统是针对超高速运动状态的速度测量系统。基于有限元方法和ANSYS Electromagnetics Suite三维建模,模拟了飞片的测速过程,并验证了模拟结果的可靠性。结合实验结果,证实相同条件下模拟信号的感应电动势误差为1.1%,低于系统误差(2.0%)。模拟信号的测速误差小于0.4%,低于系统测速误差(0.9%)。分析了Al、Cu、Ta、W、93W飞片在不同飞片厚度、半径、倾斜角度、运动速度以及线圈孔径条件下检测线圈中感应电动势的变化规律。模拟结果为在冲击实验中更好地测量飞片速度提供了参考。

短初级六相直线感应电机感应电势计算方法及不对称规律研究

针对电磁发射领域短初级直线感应电机(short primary linear induction motor,SPLIM)的纵向端部效应引起的感应电势不对称现象,首先基于一维场理论分别对正序和负序电流激励条件下的SPLIM气隙电磁场进行推导及计算分析,得到气隙电磁场解析表达式,并将其计算与有限元计算值比较,结果表明,解析计算值与有限元结果精度相当。然后给出基于气隙磁密和绕组分布函数的感应电势计算方法,同时给出对称电压激励条件下初级绕组感应电势的计算流程,并通过有限元和试验进行验证。在以上分析基础上,将气隙磁密分解为基本行波磁密、入端正向行波磁密、出端反向行波磁密3部分,深入分析感应电势不对称机理以及感应电势不对称随系统设计变量变化规律。提出的基于磁密分解和绕组函数计算感应电势的方法,可为此类电机的设计、分析、控制提供一种新的思路。

海底瞬变电磁探测技术的装置参数研究及实验

可控源时间域电磁法应用在海底探测,需要确定装置参数,通过实验和理论计算确定了发射频率的最大值;分析了发射线圈的电性对发射电流后沿的影响,确定了作为发射线圈的导线的时间常数应尽量小;对接收线圈的参数及过渡过程进行了理论分析和室内模型实验,理论计算了接收线圈电路模型在发射电流斜阶跃下降和关断后在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的一次感应电动势解的情况,确定了采用并联匹配电阻消除振荡的方法,并依据所分析的装置参数设计实施了海上实验,探测出海底低阻体的准确位置。

“磁场-电路”耦合法计算变压器短路阻抗

为提高短路阻抗计算精度,采用“磁场—电路”耦合法建立了电力变压器2D轴对称磁场有限元模型以方便得到输入、输出间的对应关系。原边采用载压线圈,选择矢量磁位和线圈电流为自由度;副边与负载相连,选择矢量磁位、线圈电流、感应电动势和端电压为自由度;空气或油介质区域仅选择矢量磁位为自由度。在分析漏磁场的基础上,调节负载使变压器运行于空载、额定及短路状态并在短路时,由线圈中流过电流和额定电流计算变压器的阻抗电压和短路阻抗。对3种结构电缆绕组变压器的计算表明,该耦合法计算精度高、使用方便,为变压器及其它电力设备电磁场的仿真提供了一条途径。

电力电缆短路故障时通信线上感应电压的计算

利用“电力系统接地与电磁干扰分析”软件包(CDEGS),计算了一条模拟的两变电站之间电力电缆发生短路故障时,电力电缆附近通信线上的感应电压(纵向感应电动势),同时考虑了地下金属管道的影响。分析了电力电缆、通信线和金属管道不同布局时,通信线和金属管道上的纵向感应电动势的差别及其原因,另外还考虑了变电站接地电阻对它们的影响。

台风作用下某高层建筑电梯的水平振动响应分析

在台风＂海葵＂和＂潭美＂分别影响温州期间,对温州某高层建筑进行现场实测,得到建筑第25层楼板结构和停靠在第25层的电梯加速度数据。同时,采用MATLAB软件进行编程,对结构和电梯的动力响应进行了时域和频域特性分析。结果表明：台风作用下,电梯和结构的加速度响应最大值随着平均风速的增大而增大;结构的风致振动传递给电梯,当电梯的固有频率接近结构的前几阶自振频率时,电梯的整体振动响应将表现为对结构振动响应的放大;10min时距内,电梯在水平方向的加速度响应最大值是同层楼板加速度响应最大值的1倍～1.78倍。最后,以高层建筑现场实测数据为基础,提出了一种计算电梯水平振动响应的简化计算方法,以期为电梯的安全设计和计算提供参考。

永磁同步电机三维磁场计算及分析

永磁同步电机具有功率密度大、运行安全可靠以及维护简单等优点而得到广泛应用。在深入分析永磁同步电机三维磁场分布特性基础上,以12槽永磁同步电机为例,用有限元分析方法建立了电机模型。采用棱边单元法对电机进行了三维电磁场数值计算,研究了不同单元形状对电磁场计算结果的影响,并进行了仿真验证,结果证明在可靠性、计算速度和气隙磁密方面,采用棱边单元法进行有限元磁场计算较现有方法有着较大提高。最后基于设计的1 kW永磁电机搭建了实验平台,对其短路过程进行了研究,得到了永磁同步电机的最大短路电流,实验结果验证了所采用仿真方法的正确性,对设计、研究永磁电机有一定参考意义。

EMF方法分析波导中二极管栅格的等效阻抗

二极管栅格阵列属于波束控制阵列,通过外加控制来改变波束的幅值和相位,可以应用于波束开关、移相器、倍频器及功率合成器等多种微波电路和器件中。文中采用感应电动势(EMF)方法,给出了二极管栅格阵列的单元等效电路,计算出等效阻抗。结果与实测情况较为吻合。

高速磁浮列车用直线发电机研究

本文介绍了高速磁浮列车用直线发电机,分析了其发电原理,采用电磁场有限元法并引入“滑动表面”模型计算了其感应电动势的大小,为其设计和应用于高速磁浮列车提供了理论依据。

电磁电导法测量原油含水率一次感应电动势处理

利用电磁电导法在管外测量原油含水率时,针对一次感应电动势对二次感应电动势的干扰问题,根据电磁电导原理,提出了一种由两个发射线圈和两个接收线圈构成的四线圈传感器.通过增加辅助发射和接收线圈并优化四个线圈的相对位置,抵消了一部分一次感应电动势,再通过信号处理分离残留的同频一次感应电动势.根据ANSYS对管道内磁场分布进行仿真分析的结果,确定了四线圈的最优位置,搭建传感器对含水率在0~100%范围内的原油进行实际测试,结果表明,一次感应电动势同频干扰得到了有效抑制.

准光学栅格振荡器阵列的分析与设计

运用感应电动势法（ＥＭＦ）对准光栅格阵列进行分析，给出了平面栅格的等效电路模型。结合有源器件的等效电路模型，采用节点分析法对栅格的完整等效电路模型求解环路增益。在Ｗｉｎ９５平台下，编制了平面栅格振荡器阵列的辅助设计程序，设计计算结果与国外文献报道吻合得较好。

瞬变电磁法大定源回线斜阶跃波响应计算

为了更准确地计算全区视电阻率,本文推导出瞬变电磁法中发射电流为斜阶跃波条件下,大定源回线装置的感应电动势解析表达式。该方法可在计算大定源回线全区视电阻率时,消除关断时间的影响,减小理论响应值与实测响应值之间的误差,同时避开了数值积分的近似运算,提高了计算精度和计算效率。理论和实际应用实例表明,此法所具有的优点是瞬变电磁其他计算方法不能相比的。

利用变限积分函数求导法讨论感应电动势问题

利用变限积分函数求导的方法,在磁场是无源场的基础上,推导了感应电动势是由感生电动势和动生电动势代数叠加的结果.与已有文献用其它方法推导出的结果一致.这进一步说明了感应电动势的两种产生途径,以及两种机制相互不影响的结论.将结论用于单边匀速运动的矩形线圈(大学物理教材中通用的简单模型),并运用于具体的授课过程,体现了内容的系统性,避开了繁琐的数学推导,拓展了学生的视野,不失为讲授该内容的较好方式.

切向永磁同步电机空载感应电动势谐波削弱分析

针对切向永磁同步电机空载感应电动势谐波含量高会增加杂散损耗的问题,提出一种优化定子槽参数和转子极面偏心设计相结合的方法,以改善空载感应电动势波形。推导出切向永磁电机空载谐波感应电动势表达式,分析并确定了影响空载感应电动势谐波的关键结构参数,以降低空载感应电动势畸变率为优化目标,采用有限元法分析定子槽口宽度、定子槽高度和转子极面偏心距三个参数对电机空载感应电动势各奇次谐波和波形畸变率的影响规律,获得了最优参数。结果表明,优化后的电机能有效削弱空载感应电动势谐波、降低波形畸变率,同时提高气隙磁密、减小齿槽转矩,提升电机整体性能。

考虑非荷载变形的冻土区灌注桩轴力失真纠偏计算方法

以预埋钢筋计测值间接获取桩体轴力与桩侧摩阻力是桩基监测中的常用手段。然而,钢筋应力计测值不仅包括施加于桩基的荷载产生的应力,还包括各种非荷载因素造成的附加应力。因而,简单地以钢筋和混凝土弹性模量比值来估算混凝土应力,其结果值得商榷,多年冻土区尤甚。根据钢筋混凝土桩的实际材料特性,按相容条件建立计算方程,考虑混凝土温度变形、冻胀变形、干湿胀缩变形、自生体积变形、徐变变形以及钢筋温度变形,得出考虑非荷载变形的多年冻土区桩基础混凝土、钢筋实际荷载应力,最终得到实际荷载引起的桩身轴力、桩侧摩阻力。结果表明:该计算方法具有其合理性及有效性,可避免传统方法因非荷载变形带来的轴力失真与无法合理解释的测试结果,对桩基承载性能分析具有实际意义。

变压器铁心多点接地分析及实例

根据变压器铁心多点接地原理分析及计算,总结铁心多点接地回路中的感应电动势在不同设计中可能出现的最大值。在一起变压器油色谱异常和铁心及夹件接地电流异常案例中,结合油色谱历史数据分析,诊断变压器铁心接地电流异常的原因,并分析计算提出整改方案限制铁心接地电流,保障了变压器的正常运行。

4/8极双绕组双速三相异步电动机的并联路数及接法

讨论并分析的是4/8极双绕组双速电动机的并联支路数(以下简称电机)。电机的定子有两套绕组,转子是其中一个。除每一个定子绕组与转子之间的感应电势外,定子的两套绕组之间也有感应电势,如果并联路数选择错误或接法不正确电机都将不能正常工作。

测井法探测剩余油方法研究

本文简单介绍了探测剩余油饱和度和分布的方法,对比各自方法的优缺点,最终选择测井方法探测剩余油。从理论出发建立了基于瞬变电磁法的三层柱状介质模型,通过对模型理论的推导及求解,计算出了地层的感应电动势。并通过软件的仿真,直观地说明了发射电流、发射线圈匝数、收发距对感应电动势的影响,验证了此方法探测剩余油的可行性。

基于虚拟背景场的相对感应电动势研究

在瞬变电磁野外观测中,我们能够获得地下介质的综合感应电动势,但由于其动态范围横跨多个数量级,有效异常会淹没在强大的背景响应中而很难识别.本文借助于虚拟背景场的思路,给出了剩余感应电动势和相对感应电动势公式,讨论了选择不同虚拟背景电阻率时对相对感应电动势的影响,并通过多个算例表明该方法简单易行,可作为野外快速处理数据的一种新方法.研究得出以下几个结论:(1)背景电阻率的变化不影响相对感应电动势曲线形态,只影响相对感应电动势的数值大小和视深度估计;(2)背景电阻率可以通过拟合早期感应电动势而获得较真实的值;(3)阐述了瞬变电磁中剩余感应电动势与相对感应电动势之间的主要区别;(4)相对感应电动势可用于对二维瞬变电磁数据进行拟二维成像处理,效果较好.