起伏地形点电源地下传导电流磁场表达式——磁电阻率法地形改正

修正的毕奥-沙伐尔定律完全适用于任意起伏地形的情况。任意地形点电源地下传导电流产生的磁场,可以写成传导电流的电位在地形边界面上的面积分形式。若为二度地形,沿其走向作一维富氏变换,可把面积分形式转换成波数域的线积分形式。利用有限单元法、有限差分法等数值计算方法可以计算任意地形传导电流的磁场。     

一种新的单根垂直接地极冲击特性计算方法

基于电磁场积分方程和插值方法,建立反映接地极上固定节点传导电流变化的状态方程组,用欧拉方法得出状态方程的数值解,进而计算冲击阻抗变化曲线和地面电位的分布情况,提出分析单根垂直接地极冲击特性的新方法。     

一种新的单根垂直接地极冲击特性计算方法

基于电磁场积分方程和插值方法,建立反映接地极上固定节点传导电流变化的状态方程组,用欧拉方法得出状态方程的数值解,进而计算冲击阻抗变化曲线和地面电位的分布情况,提出分析单根垂直接地极冲击特性的新方法.     

地一井、井一地口有限体积2．5维异常响应分析

采用有限体积法实现了点源二维地电断面地一井、井一地激发极化法数值模拟。从电位满足的边值问题出发,推导出有限体积各控制容积所满足的离散方程式,利用预处理迭代算法对大型稀疏线性方程组进行求解,尔后,通过对比两层大地模型的数值解与解析解验证了所编制程序的正确性,最后采用两种常规观测装置进行视电阻率／视极化率的正演,计算结果表明,联合井一地、地一井装置的激发极化测井对异常体的探测是有效的,视极化率的异常幅度较视电阻率大,并且异常体的垂向分辨率优于水平方向的分辨率。     

EH-4在尼日尔沙漠地区找水中的应用

在沙漠地区找水,首先需要对工区地电特征有全面的了解,传统物探的做法是通过电阻率测深了解地层的地电特征,对于测量面积较大的工区,点阵式布设测深点才能全面掌握工区地电特征,由于沙漠地区地表干燥,电极接地困难,每个电极接地都需要提前挖好电极坑并浇盐水,这使得测深工作效率降低,劳动强度增大,工期时间长,已不能满足项目需求。利用EH-4点阵式电磁测深取代传统电法勘探,能够客观反映出地下各个深度的地电断面特征,且该方法工作效率高、劳动强度小、工期时间短,是沙漠地区物探找水的一种有效方法。     

排列方式及电极距对高密度电法异常响应的影响分析

高密度电法能通过研究地下介质体的电阻率差异进行二维地电断面测量,其成像效果和工作效率受到具体的布设方法的影响.本文通过正演数值模型和实际探测资料,针对管道高阻目标体,探究了横纵向上不同排列方式的异常响应.由于高密度电法在纵向上的异常会对下方产生影响,因此高密度电法的横向分辨率一般高于纵向分辨率,而偶极排列在横向异常的分...     

太阳非线性无力磁场的边界积分表示公式

颜毅华和樱井2000年就太阳磁场提出了一个具有有限能量的非线性无力场模型,并对磁场给出了一个边界积分表示公式,用边界上的已知磁场值和未知的磁场法向导数值来确定空间任意点的磁场值．文中提出了一个新的直接边界积分公式,仅仅由边界上的已知磁场值确定空间点的磁场值．用颜的公式计算空间点的磁场值时,必须先求出边界上磁场的法向导数,并且求法向导数需要花较长的时间．而用新的直接边界积分公式计算空间点的磁场值时,不需要计算边界上磁场的法向导数,这样就可节省时间．相对于颜所给的公式而言,用新的公式计算磁场具有计算速度快精度高的优点．     

齐次边界条件下三维地电断面电阻率

通过简化无穷远边界上的边界条件，给出了一种齐次边界下的有限单元数值模拟方法：用这种方法求解三维电场的数值解，可以大大提高计算速度，通过适当选取边界的距离，能够保证计算精度。分别以层状大地和三维地电断面为例与精确解和有限单元法的非齐次边界的解进行对比，结果显示，该方法正确、可行，计算相对小于1％。     

2.5维问题电阻率正演的新方法

利用格林函数导出了２。５维问题，以研究区域网格化中任意电性分布条件下空间电位所满足的边界积分方程。用边界元法解该方程求得地下的电位分布，从而进行视电阻率模拟，运用该方法得出的计算结果与前人所作的数值模拟和实验结果进行对比表明，作者提出的方法克服了有限元法和α－中心法的许多缺陷，将其用于电阻率成像可大大提高成像质量，扩大电阻率成像技术的实用范围。     

复杂地电断面正演——沿直立岩层走向布极的电测深装置

多层垂直岩层纵向电测深和水平岩层电测深的已知解具有本质相同的电阻率转换函数。据此,通过对地电断面作适当剖分与组合,利用已知水平岩层视电阻率测深数字滤波理论及等值性原理,快速计算水平岩层覆盖下垂直岩层的视电阻率纵向测深曲线。     

利用椭圆积分法计算某些电磁场问题

对均匀带电圆环、稳恒电流在过环心且正交于环面的轴线上,分别产生的电场和磁场的计算是大家所熟知的.运用椭圆积分求解了上述电荷、电流在一般位置上产生的电势和磁感应强度.该方法对计算类似问题有一定的参考价值.     

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.     

双层转子感应电动机电磁转矩的计算方法研究

提出了基于磁场的双层转子感应电动机的电磁转矩数值方法．该方法的基本思想是以涡流场的数值计算为核心，跨越双层转子分布参数的求取环节，直接由涡流场计算所得场量作电磁转矩数值计算．与从等效电路理论出发的方法相比，计算准确性明显提高．     

基于有限元法的永磁缓速器涡流场分析

为了提高缓速器气隙磁场和制动力矩计算精度,将矢量磁位法应用到永磁缓速器涡流场有限元计算中,并考虑转子磁导率的非线性以及涡流产生磁场对永磁体磁场削弱作用.应用电磁场有限元仿真软件,采用混合自动剖分技术,得到缓速器电磁场数值解.试验结果表明,静态工作间隙磁感应强度计算值与试验值误差在5%以下,永磁缓速器制动力矩数值计算值与试验值吻合较好.     

大型变压器线圈涡流损耗的有限元计算

采用线性轴对称正弦稳态场的有限元法对变压器线圈的涡流损耗进行了研究,并对实际产品进行了计算。编制了适用于任意计算场域的自动剖分程序,正弦稳态场的计算程序,涡流损耗的计算程序。     

An interval finite element method for electromagnetic problems with spatially uncertain parameters

During the manufacturing process of dielectric materials used in electromagnetic engineering, the electromagnetic parameters are often spatially uncertain due to the processing technology, environmental temperature, personal operations, etc. Traditionally,the random field model can be used to measure the spatial uncertainties, but its construction requires a large number of samples.On the contrary, the interval field model only needs the upper and lower bounds of the spatially uncertain parameters, which requires much less samples and furthermore is easy to understand and use for engineers. Therefore, in this paper, the interval field model is introduced to describe the spatial uncertainties of dielectric materials, and then an interval finite element method(IFEM) is proposed to calculate the upper and lower bounds of electromagnetic responses. Firstly, the interval field of the dielectric material is represented by the interval K-L expansion and inserted into the scalar Helmholtz wave equations, and thus the interval equilibrium equations are constructed according to the node-based finite element method. Secondly, a perturbation interval finite element method is developed for calculating the upper and lower bounds of electromagnetic responses such as the electric strength and magnetic strength. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified by three numerical examples.     

Modeling and finite element analysis of transduction process of electromagnetic acoustic transducers for nonferromagnetic metal material testing

Facing the problems lack of considering the non-uniform distribution of the static bias magnetic field and computing the particle displacements in the simulation model of electromagnetic acoustic transducer (EMAT),a multi-field coupled model was established and the finite element method (FEM) was presented to calculate the entire transduction process.The multi-field coupled model included the static magnetic field,pulsed eddy current field and mechanical field.The FEM equations of the three fields were deri...     

悬臂导电薄板磁弹性耦合作用下的动力失稳

对于聚变反应堆中受到外加横向强脉冲磁场和面内恒定磁场联合作用下的悬臂导电薄板，建立了描述其力 电 磁耦合作用下动力行为的理论模型.对空间部分采用有限元法，对涡电流、导电薄板的时间部分分别采用Crank Nicolson法和Newmark法，对每一时间步上的耦合非线性采用迭代法，给出了计算程序的求解过程，定量模拟了强脉冲磁场和面内恒定磁场对磁体力和薄板挠度的影响.数值结果显示，外加横向脉冲磁场和面内恒定磁场的联合作用使得结构更容易失稳，导电薄板失稳时横向临界磁场值随着面内恒定磁场的增大而减小，但随着脉冲参数的减小而减小.     

锚杆周围的地下电流密度分布及其在地面上产生的磁场

锚杆广泛应用于地质工程中,例如斜坡控制。工程中经常会出现空锚、断锚等锚固质量问题,所以必须对锚杆进行无损检测。近些年来,锚杆的锚固质量检测技术得到了快速发展。电磁法检测已得到广泛关注,其理论基础必须深入研究。本文就地下锚杆建立了物理模型,通过计算得到了锚杆周围的地下电流密度分布解析式,并计算出了地下电流在地面上产生的磁场,得出了地面上磁场仅由锚杆电流决定的结论。这一结果可以作为对电磁法检测锚杆进行深入研究的理论基础。