电脉冲消除45钢淬火件的残余应力

为了研究电脉冲消除金属材料内部残余应力的效果,通过储能电容器放电产生高能电脉冲,对淬火后的45优质碳素结构钢冷轧薄板件进行放电处理,采用小孔法测定电脉冲处理前后试样内残余应力的变化规律.用于电脉冲处理的脉冲电流为指数衰减的振荡波形,同时满足第一个主峰的电流密度为12.2 kA/mm2,单次处理的振荡脉冲持续时间小于0.8 ms.试验结果表明,经过电脉冲处理后,45钢淬火件中2个主方向残余应力的幅值均出现较为显著的降低,且两者都出现均化效果.     

强流脉冲离子束辐照钢靶热力学效应数值模拟

为了揭示强流脉冲离子束辐照材料表面的热力学效应,介绍了强流脉冲离子束与钢靶相互作用的理论模型.以此为基础,通过数值模拟计算了离子能量为300keV,束流密度为200A/cm2的离子束与钢靶相互作用的热力学效应,得到了温度场分布、温度梯度分布,以及应力与应力波传播过程的模拟计算结果,结果表明辐照后材料表面在极短时间内发生了剧烈的温度与应力变化.     

平面电流脉冲远区能量衰减特性研究

运用时域矢势积分方程分析了对称结构平面上三角脉冲、多周期正弦脉冲、等腰梯形脉冲、高斯脉冲和电磁导弹实验脉冲等多种不同波形的电流脉冲;讨论了远区轴线上辐射的电磁场。通过比较分析,得到远区辐射能量衰减特性的一般规律和特殊规律。     

软接触结晶器连铸的电磁计算与实验分析(Ⅱ)

结合软接触结晶器连铸过程的准三维电磁场数值模拟和实验室中锡等金属的软接触结晶器连铸实验,研究了电磁场频率、铸坯电物性、感应圈电流等对铸坯电磁力和表面电磁压力的作用关系,给出了部分理论计算和实验室连铸实验所得的数学模型－ 研究表明,软接触结晶器连铸中,铸坯表面的电磁力与电磁场频率成对数抛物型函数关系,与感应圈电流成抛物型函数关系,铸坯表面的振痕深度为普通连铸的１０ ％ ,并磁感应强度越高则振痕越浅,其无量纲平均深度与无量纲磁感应强度成误差补函数关系     

110kV高压输电线路电磁场分析及评价

为探讨高压输电线路下的电磁环境问题,对110kV高压输电线路的工频电磁场进行了理论研究和实际测量.利用模拟电荷法,计算了工频电场强度,而且通过建立合适的模型,对工频磁场进行了计算.得出结论:在地面附近高度,电场强度主要由垂直分量决定,而磁感应强度由水平和垂直分量共同决定.由HJ/T24-1998可知,电场强度的推荐标准是4kv/m,磁感应强度限值是0.1mT,此次计算和测量值都远远小于国家标准.研究结果减少了人们对高压线下生活的恐惧心理,具有现实意义.     

基于无网格有限元方法的心磁场计算仿真研究

利用无网格有限元方法求解毕奥-萨伐定律来计算电流偶极子源在任意形状均质容积导体外产生的磁场分布.通过毕奥-萨伐定律计算容积导体外产生的磁场分布须先得到整个媒质中的电流密度分布,依据相应的边界条件,采用无网格有限元方法求解媒质容积导体有限元模型中各节点的电势;通过对电势求梯度得到媒质内部的电流密度分布;媒质内部感应磁场分布的各个分量可通过对电流密度进行数值积分计算来实现.为了验证提出的无网格有限元方法的有效性,在单层均质球模型上进行了仿真研究,并将该方法应用于从核磁共振成像(MRI)得到的真实形状的心脏-躯干心脏模型上,取得了令人满意的计算结果,表明了算法的有效性及其在心磁图(MEG)和磁场分布(MCG)上的潜在应用前景.     

750 kV输电线路电磁环境敏感区域实测数据分析

针对750 kV输电线路下方电磁环境敏感区域的人体感应触电问题,依据相关标准,实测线路下方的电场强度、磁感应强度,判断是否达到控制限值,并分析其影响因素及产生机理.结果表明,电磁环境敏感区域的线路下方电场强度、磁感应强度分别低于标准规定的限值;在一定范围内,线路下方电场强度、磁感应强度与横向分布距离负相关,线路下方电场...     

感应加热工件内电磁场计算及其有限元模拟

根据感应加热机理,从麦克斯韦方程组出发,导出了长柱形导体感应加热工件内电磁场和涡流密度分布的基本方程.借助MATLAB和ANSYS软件进行了电磁场和涡流分布计算,形象描述了感应加热中的电磁场分布规律及集肤效应.计算结果表明,有限元解与理论解吻合得较好,为进一步理解感应加热工件内电磁场和涡流分布提供了很好的依据.     

导体在静电场中的问题讨论

介绍了导体内电荷的运动情况,指出在解决导体在静电场中的问题时需要解决感应电荷的分布和静电场的分布两大问题,并通过例题,讨论了在有导体存在时的静电场中,当导体接地时感应电荷、电场强度的分布问题.     

1000 kV特高压变电站垂直空间电磁环境分布的测试与分析

文章利用特殊无人机工频电磁场检测设备,针对某1000 kV特高压变电站内外布设8个测点开展垂直空间的工频电场强度和工频磁感应强度测试,寻找其在垂直方向上的强度变化特点和规律.结果表明工频电磁场在垂直空间上的变化受设备分布影响很大,在距地面5～15米高度处及高压线路附近场强较大;在特高压设备区域距离地面5～40米处高度范围内长时间开展工作时,应注意电磁辐射防护.     

大型电机铁心片间短路故障实验与数值仿真分析

为了分析电机铁心片间短路故障,对YR630-12/1430型绕线型异步电动机的定子铁心进行了低励磁实验,并对相同实验条件下故障处的磁通密度、电流密度分布情况及涡流损耗进行了数值仿真.结果表明仿真与实验数据具有较好的一致性,并且随着故障程度的加深,磁密、电流密度也相应的增加.电磁场数值仿真计算可以为片间短路故障分析提供进一步的依据,从而验证了低励磁法铁心片间短路故障系统通过直接探测片间短路点的故障电流来查找故障点可行性.     

纳米石墨/聚乙烯复合材料电导特性模拟仿真

为研究各因素对纳米石墨/聚乙烯复合材料电导特性的影响,在仿真计算的基础上绘制了具有不同微结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料的电导率与外施电场强度关系曲线.通过改变纳米石墨的添加量、径厚比和取向程度设计了不同结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料仿真模型,在其上下表面间施加直流电场后,利用COMSOL仿真软件基于有限元法模拟计算各模型内的电流密度分布,进而得到电流密度和电导率.研究结果表明:在纳米石墨的体积分数相同时,随着其径厚比和增加,在相同电场强度下复合材料的电导率显著增加;随纳米石墨沿外施电场方向取向程度的增大,复合材料的导电性明显提高.通过改变纳米石墨/聚乙烯复合材料的微结构可有效调控其电导特性.     

中波电台电磁环境影响分析

为了分析广播通信系统中波天线产生的电磁环境影响规律,在麦克斯维电磁场理论的基础上,建立了中波天线场强值的计算模型,并模拟了中波单塔工作模式和双频共塔工作模式的电场分布规律.同时,对北京市郊区某中波电台的电场分布进行了实际测量.结果表明,中波天线电场强度随着水平距离的增加而迅速衰减,电场强度理论值和实测值远小于国家标准,二者的分布规律吻合较好.对中波发射台的环境影响评价工作具有重要的参考价值.     

导体面目标电磁散射特性分析的无网格方法研究

将无网格迦辽金法推广应用于导体面目标电磁散射与辐射问题的研究。由移动最小二乘近似原理来拟合表面电流函数,基于电磁场积分方程,利用加权残量法导出导体面目标电磁散射场计算的离散模型,避免了传统的基于网格抛分的数值方法的瓶颈问题。为了验证所述的模型和算法,给出了导体方板电磁散射特性的计算实例。     

含不稳定电流源轴对称非静态场的计算

利用麦克斯韦方程组和场的轴对称性，首先导出了3个基本表达式，即磁感应强度B的径向分量表达式、轴向分量表达式以及电场强度E的切向分量表达式，然后，以对称轴的已知不稳定场量为初始值，以这3个表达式为基础，通过不断地迭代并总结各表达式的规律，得到了含不稳定电流源轴对称非静态电磁场的无穷级数表达式，并将结果代回到麦克斯韦方程组进行了验证。这一方法也可供其它类型的含不稳定源轴对称非静态场的计算借鉴。     

航空发动机钛合金叶片残余应力喷丸-电磁场复合调控技术

为改善航空发动机叶片残余应力分布状态、消除喷丸对叶片表面造成的微损伤,提出了喷丸-电磁场复合调控新技术。采用X射线衍射技术分别测试了叶片残余应力在喷丸前、喷丸后和喷丸-电磁场复合调控工艺处理后的分布规律。通过叶片材料微观组织分析,探讨了喷丸-电磁场复合调控工艺影响钛合金叶片残余应力的机理。研究结果表明,喷丸-电磁场复合调控工艺使叶片表面残余压应力最大提升了7.7%,改善了喷丸造成的残余压应力分布不均匀状况,并在叶片近表层形成了较强的残余压应力场,残余压应力最大提升1.55倍。与喷丸处理叶片相比,经喷丸-电磁场复合工艺处理叶片的疲劳强度增加33%~36%。     

等应力比加载下颗粒材料的宏细观定量关系探讨

为了建立颗粒材料的组构张量与应力张量的定量关系,采用离散单元法,开展了一系列等应力比双轴压缩试验.模拟结果表明,随着应力的增加,颗粒间的接触法向朝着大主应力的方向集中,试样的各向异性程度逐渐提高.当应力足够大时,由接触法向定义的组构张量将不再发生演化,对应的第二偏不变量与应力比大致呈二次函数关系.进一步,将组构张量与应力张量按照某种形式相乘,得到的组合张量是与应力比无关的常量,这表明组构张量与应力张量的关系可以用一个隐式方程来描述.从而在特定条件,即圆形颗粒材料在等应力比加载下颗粒排列达到稳定时,确定了宏细观物理量之间的定量关系,为建立多尺度的本构模型提供一种潜在思路.     

多晶硅栅对LDMOS-SCR器件ESD防护性能的影响

为了研究多晶硅栅对内嵌可控硅(SCR)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS-SCR)器件静电放电(ESD)防护性能的影响,基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺制备了LDMOS-SCR与SCR器件,并利用传输线脉冲测试比较它们的ESD特性.通过仿真2种器件在不同强度ESD应力下的电流密度分布,比较器件内部触发电流泄放路径的开启顺序;通过仿真2种器件在强电压回滞下的电流线和晶格温度的分布,分析因电场影响电流泄放的方式以及温度的分布而导致ESD鲁棒性的差异.仿真和测试结果表明,与SCR相比,具有多晶硅栅的LDMOS-SCR有多条导通路径且开启速度快,有更均匀的电流和电场分布;触发电压降低了12.5%,失效电流提高了27.0%,ESD鲁棒性强.     

U_∞与U_地的同一性讨论

本文立意从Maxwell的电磁理论出发,对带电球导体的表面附近电势分布建立Laplace方程,在满足边界条件下,得出势函数U的Legendre多项式的表达式,对U进行讨论后,推广到球半径R→∞的情况下的U_∞与U_地的同一性.     

基于温度条件下PEM燃料电池的动态特性

目的 用电流密度分布测量垫片和多通道恒电流/恒电压循环伏安测试仪测量蛇形流场PEM燃料电池的电流分布动态特性.方法 根据性能曲线分析PEM燃料电池局部电流和平均电流密度对加湿温度和电池温度的瞬态反应.结果 局部电流的瞬态反应比平均电流密度的瞬态反应更复杂;区域不同,局部电流对加湿温度和电池温度的瞬态反应也各不相同;当电池温度由低温度升至高温时,局部电流也呈现不同的响应特性.当电池温度比加湿温度低时,局部电流沿着气体通道方向降低.当电池温度比加湿温度高10 K时,局部电流沿气体通道方向先是增加,当达到最大值后就开始下降.当电池温度比加湿温度高20 K时,局部电流沿气体通道方向增加.结论 PEM燃料电池局部电流密度的动态性能比平均电流密度的动态特性要复杂得多.