海底无限长水平线电流源电磁场

海底岩石电阻率远高于海水电阻率,假设将水平线电源敷设于海水与海底大地的分界面上,则在水平线电源中部一定范围内,可将线电源看成无限长水平线电源。根据2个介质的分界面上电场、磁场的切向分量连续,对于界面两侧介质导磁率均接近μ0的介质,磁场的法向分量也连续,从水平电偶极子在介质中的矢势公式出发,经过数学推导,得出了海底无限长水平线电流源电磁场频率域和时间域的解析表达式,为海洋电磁法的研究提供了一种理论依据。     

计算多介质电场节点场强的有限元-边界元法

为了解决节点有限元法在多介质电场计算中场域边界及介质分界面处场强计算精度不高的问题,提出了一种有限元-边界元混合算法。该算法首先应用节点有限元法计算多介质场域中的节点电位,然后将场域划分成多个单一介质的子域,子域边界处的电位通过有限元法计算的节点电位映射插值得到。接下来对各个子域分别采用边界元法计算边界处的法向场强,子域内部任意位置的场强则通过边界积分方程计算得到。数值计算结果表明该方法在场域边界以及分界面处节点场强的计算精度比传统的面积加权平均算法高,场域内部节点场强的计算误差也较低。所提方法不仅适合于静电场的计算问题,也适合于其它场强在介质分界面处不连续的矢量场计算问题。     

弹性管与输送介质多物理场耦合数值模拟

为了研究弹性管与输送介质的多物理场耦合作用,采用分域耦合方法,弹性管结构域离散成有限元,输送介质离散成有限体积,建立了弹性管与输送介质的多场耦合力学模型.根据界面位移协调和力平衡条件、以及温度和热流密度连续性条件,推导出流固界面信息传递方法和收敛判断准则.数值结果表明,弹性管与输送介质的多物理场耦合现象明显.     

求解电磁场问题的空间反演法

本文研究空间反演变换在电磁场数值计算中的应用,导出了反演变换中电势、电荷反演前后的关系及所满足的方程。将空间反演变换与有限元相结合,计算了几个实例,所得结果令人满意。由理论和实践说明,用空间反演法求解大场域及只求感兴趣区域的电磁场问题,计算量小、精度高,为用小机算大题提供了一种可行方法。这种方法不但适用于电磁场的计算,而且还可用于其他物理场(如应力场、温度场、流速场等)的计算。     

频率域井地电磁一维正演快速模拟方法研究

频率域井地电磁方法是指在井中供以交流电在地面接收电磁响应的一类电磁勘探方法。本文提出一种层状介质模型的井地电磁响应的推导方法,首先推导地表水平电偶极源在层状介质中垂向电磁场的响应公式,再沿垂直导线方向进行积分,根据互换原理得到地下垂直有限长导线电流源的井地电磁响应的解析公式。对于地下层状介质中任意深度和长度的垂直有限长线电流源的井地电磁响算法应该均可计算,在保证计算精度的前提下,具有计算量小、计算速度快的优点。论文给出采用不同方法计算均匀半空间模型的井地电磁响应的模拟结果的验证及计算精度和计算速度的对比,算例结果表明利用互换原理推导的井地电磁响应公式正确。     

多层球状头模型中MRI线圈激励下射频场的求解——并矢格林函数/矩量法

介绍一种磁共振成像系统(MRI)线圈激励下的人体头部电磁场计算方法.先构造一个与人头实际尺寸相当的多层球状头模型，并赋以实测电导率和介电常数，然后基于并矢格林函数(DGF)来求解MRI线圈激励下的头模型内部电磁场.只要射频线圈的激励电流源分布可由矩量法(MoM)求出，都可用该法计算由其激发的电磁场，由此计算出来的电磁场分布可以用于MRI成像参数的确定.结果表明，该方法比有限时域差分法(FDTD)的计算速度提高了10倍以上.仿真试验结果显示，人头中的磁场和电场受频率高低影响，随着频率的增高，磁场与人体组织的相互作用越大，人头中的磁场越不均匀，从而造成了磁共振信号的失真.所提出的DGF/MoM法可用于高场MRI的线圈优化设计，例如射频线圈(表面线圈和体线圈）的快速评价以及高性能的梯度线圈的快速优化设计.     

边界棱边元FEM-BEM法在开域静磁场计算中的应用

为了解决电气工程与电磁散射和辐射领域中常遇到电磁场开域问题,对基于边界棱边元的混合有限元边界元法在开域静磁场计算中的应用进行了研究.在铁磁区采用标量磁位,空气区采用磁场强度矢量H,利用棱边单元离散边界面,将边界上H的切向分量用线性函数离散,法向分量设为常数.通过对不同媒质交界面处磁场连续性条件的处理,推导出铁磁区中的标量磁位与自由空间中的H在交界面处耦合的条件,进而推导出开域静磁场的有限元与边界元耦合算法.在以上分析的基础上编制了相应的FEM-BEM分析软件,采用MSC.Patran软件对铁磁体进行剖分,将剖分的体单元、面单元与节点的信息以文本的形式输出,然后用该软件进行读取.仿真计算的结果与解析值相比精度较高,说明本方法对开域静磁场问题有较好的适用性.     

一种便于计算的多层媒质格林函数一般表达式

给出了多层媒质中的水平和垂直电、磁偶极子谱域标量位和矢量位格林函数的一种新型表达通式 ,并通过理论验证了表达式的正确性 .该表达式除了形式上比较简单之外 ,还可以方便地提取准静态项 .更重要的是该表达式便于向空域转化 ,并可以利用离散镜像理论进行计算 .通过几种不同多层媒质结构的数值计算再次验证了所给出的多层媒质中位格林函数的正确性 .     

二维电法测井静电响应

采用纵向数值模式区配法，得出了轴对称任意二维非均匀媒质的二维静场或稳恒场问题的格林函数；建立了高效率和高精度的数据计算方法。对于各介质区域给出了完整统一的位场公式。应用所建立的理论和高效算法，求解任意的分块非均匀二维问题，无需任何数值积分，全部运算皆为特别宜于计算机编程和模拟的纯矩阵代数运算。     

多站询问对邻近二次雷达的影响及其对策

为解决二次雷达站密集区域的相互异步干扰问题,分析了多站询问对邻近二次雷达的干扰因素;提出了异步干扰式窜扰的概念,推导出对应的概率公式;提出了参差改变询问重复频率或自适应改变询问重复频率、应答处理器采用滑窗过滤等解决方案;最后给出了简易二次雷达使用中的对策.对于采用同频率询问/应答机原理工作的装备具有借鉴意义,适用于雷达站架设较密集区域的应用环境.     

水平层状介质中瞬变波动电磁场入射波直接时域响应式

通过有源Maxwell方程对应的电磁场矢量波动方程,利用时域Green函数方法,结合电磁场边界条件,推导出线性、均匀、各向同性的水平层状介质中瞬变波动场入射波的直接时域解析公式。避免了传统偶极子假设和时频转换引起的误差,为解决全场区瞬变电磁精细探测直接时域解析问题提供了理论基础。     

高功率电磁脉冲在岩土层孔中的衰减分析

利用FDTD方法计算出了岩土层孔中不同深度电场的时域波形,并将时域结果经傅立叶变换得到不同深度电场的频谱。用数据拟合法给出了特定频率成分电磁波随孔深度衰减的经验公式。计算结果表明,在FDTD计算域外一定范围内的场值可以用经验公式来预测。     

平面尺寸链的矢量矩阵法求解

机器设计和制制造中的平面尺寸链问题,直到目前为止仍大多是应用平面几何法求解,计算过程复杂,而且无通用规则可寻;本文提出了应用矢量矩阵理论来求解平面尺寸链,这种新方法可以简化运算过程,并且有利于应用计算机进行计算.计算是应用罗得里克公式建立矢量回转的矩阵,然后编制计算机程序求解,文中结合一个实例具体运算,所得结果和用几何法计算结果相同.     

逆时偏移反射波压制方法及对比分析

在逆时偏移过程中界面产生的反射波会对偏移结果造成低频干扰,为了能够提高偏移结果的信噪比,在逆推过程中将反射波进行压制是一种有效的方法。本文首先介绍了双程声波方程逆时传播的差分格式,在实现了双程声波方程逆时偏移的基础上,运用无反射波方程、Poynting矢量和Robinson公式三种反射波压制方法进行反射波的压制,并对它们各自的可行性及适用性进行了对比分析。分析结果表明无反射波方程只有在小角度入射的情况下,才会有较好的压制效果;Poynting矢量和Robinson公式的效果较好,但对于上、下行波重合的情况,Poynting矢量法会压制掉有效波的信息,而Robinson公式法则会保留有效波的信息。     

基于公式的服装CAD放码系统

服装放码是服装生产的前期准备，基于公式的放码方法是将设计公式与放码方法相结合而形成的一种方法，用计算机实现公式放码，则更接近于人的思维习惯，有利于实现放码过程的智能化。文中从公式放码原理、数据库技术、系统实现方法等方面讨论了公式放系统的设计思想和实现方法，提出了利用多媒体技术及人工智能实现放码系统自动化的设想。     

用等效介电常数研究多层多导体系统模型

在设计多层多导体系统时，通常采用快速多极子算法、直线法等来计算多层多导体系统的电容电感矩阵，其计算量随着系统介质分界面数量的增加而增加．利用时域有限差分法，推导出单元网格内的等效介电常数公式，给出了用等效介电常数研究多层多导体系统的几种简化模型，以及用HFSS得到的仿真结果．等效介电常数的引入简化了多层多导体系统的模型，从而减少了用快速多极子算法、直线法等来提取多层多导体系统电容电感矩阵时的计算量．     

两资产极大期权定价的有限差分方法

极大期权是一类非标准化期权,与标准期权在某些条款上存在差异,比标准期权更复杂,因此不能用标准期权的定价公式对这类期权进行定价.故而,文章讨论了两资产极大期权的定价问题,并运用Δ-对冲原理、风险中性理论和有限差分法给出了极大期权价格的递推公式.     

用复矢量法建立机械设计中曲线曲率半径和曲率中心的统一计算式

对平面运动点的位移、速度和加速度进行了复矢量描述,并引入了复矢量点积概念．在此基础上,根据平面运动点的法向加速度等于速度的平方与曲率半径的比值的思想,给出了计算点轨迹曲率半径和曲率中心的通式、直角坐标式和极坐标式,进而将其推广到机械设计中的一般平面曲线．文中还讨论了几个有代表性的分析实例．     

落球法测量液体粘滞系数的实验研究

通过实验并利用 OriginP ro8.0软件对实验数据进行了线性拟合,给出了在实验室条件下斯托克斯公式的修正系数,并将计算结果与公认值进行了比较。结果表明,给出的修正公式的计算结果误差小,数据离散程度较小。在相同条件下对2种不同液体所做实验得到一致的结论。     

无自由边弹性薄板的损伤识别研究

针对含损伤的二维线弹性板的损伤识别问题展开研究 ,用变分原理对无自由边的线弹性薄板建立了含损伤的挠度函数表达式。以损伤物性参数为识别变量 ,建立泛函并取极值 ,得到识别向量的迭代公式 ,为避免非线性带来的病态问题 ,在迭代过程中 ,加入正则化技巧 ,讨论了最优解的特性 ,并给出了迭代算法的计算步骤