Lamb波与缺陷相互作用的散射特性研究

结构健康监测和无损检测目的是缺陷的识别和定位分析。对于超声导波缺陷检测,关键是要探讨导波与缺陷之间相互作用时的散射特性。利用边界元和模态扩展相结合的方法(BEM-NEMT),本文探讨Lamb波与不同类型缺陷间相互作用的散射特性。在此基础上,详细讨论了分析模型缺陷的尺寸和锐度、不同激发频率和入射模态、缺陷的几何对称性等对Lamb波散射特性的影响,分析结果可为各零部件(如内燃机)缺陷的识别、检测模态和频率的选取提供依据,降低研制周期和成本,从而提高产品性能、功能得到一定的价值效果。     

二维复杂目标电磁散射特性的计算

利用多层快速多极子算法(MLFMA)计算任意形状二维电大尺寸导体加介质体目标的电磁散射,介质体为镶嵌在电大尺寸金属体上的有耗介质.首先建立金属-介质体的混合积分方程,用共轭梯度法计算散射场;在叠代过程中用MLFMA,大大降低了计算时间.数据结果表明本文方法的准确和高效.     

用专用机柜测试开孔、缝隙电磁特性的测试方法研究

提出了一种较为简便且实际可行的方法测试不同缝隙大小,不同散热孔大小以及不同屏蔽材料情况下的屏蔽效能,得到量化数据,可供孔沿,缝隙电磁屏蔽设计的参考。     

电磁齿轮结构特性的探究

电磁齿轮传动系统中不同的电磁分布情况将影响主、从动齿轮间运动的传递.本文将利用ANSYS分析系统分析主动轮爪极的长度以及形状参数对其的影响.结果表明,该齿轮存在最佳工作情况.在各结构参数不变的情况下,改变主动轮爪极长度和形状使齿轮工作呈现出最佳情况,从而使其发挥最佳性能.     

基于电磁超声导波的铝合金板材缺陷自动检测装置

针对目前国内外普遍采用的压电超声技术在铝合金板材检测中的不足,研制了基于电磁超声导波的铝合金板材自动检测装置.设计了激发和接收导波的电磁超声换能器(EMAT),由FPGA完成电磁超声发射接收电路控制和数据采集.利用LabWindows CVI软件编写上位机程序,通过USB总线实现FPGA与上位机的数据交换,并在上位机完成数据分析和处理.研制了机械装置控制探头在铝合金板材表面折线形运动,实现整个铝合金板材缺陷的检测,并为板材在线检测装置的研制打下基础.基于电磁超声导波的铝合金板材缺陷自动检测装置,可对厚度为10 mm以下的整个铝合金板材进行快速检测,并能在上位机实现缺陷的自动判别.     

电子设备电磁屏蔽的结构设计

从结构角度出发,阐述了电子设备电磁屏蔽的结构设计方法。针对各种引起电磁泄露的途径,给出了具体的电磁屏蔽结构设计方案。     

基于低频电磁技术的管道缺陷检测方法研究

为了系统地研究基于低频电磁技术的管道缺陷检测方法,建立了其二维有限元模型。借助ANSYS参数化设计语言(APDL),进行了循环仿真计算,研究了不同尺寸缺陷的漏磁场分布;对漏磁场的信号进行微分处理,得到了所隐含的缺陷信息,并进行了实验验证。研究结果表明,该方法在锅炉水冷壁等管道缺陷的无损检测中有较强的实用性。     

SF6断路器典型缺陷的判断及处理措施

SF6断路器与传统的油断路器和压缩空气断路器相比,具有工作电流大、体积小、重量轻、绝缘性能优良、无燃烧危险、检修周期长、维护量小等优点,在供电网中得到了广泛的应用。但尽管SF6断路器存在诸多优点,仍然会有一些隐形的、较难预见的故障问题．如SF6气体漏气现象等。因此,必须做好SF6断路器的维护工作,以保证整个电网的安全平稳运行。本文分析了SF6断路器的典型缺陷并介绍了具体的处理措施。     

基于Daubechies小波的MRTD在电磁散射中的应用

研究了时域多分辨分析法,并将其应用于分析目标的电磁散射中,进而说明它的优越性。采用具有紧支撑特性的Daubechies小波作为时域多分辨分析法的展开基函数,系统推导出了该算法严格的计算公式,分析其色散特性和广义完全匹配层吸收边界条件;然后,利用该算法分析介质球体的电磁散射;最后。仿真出该介质球体的二维和三维雷达散射截面,并将所得结果与其他电磁计算方法进行比较。仿真结果表明：在相同精度要求下,时域多分辨分析法不但具有更好的色散特性,而且采用的非均匀网格只有时域有限差分法的一半,计算速度提高了近3倍,计算机的存储空间和内存使用量也相对较少。实验分析表明,该方法在计算目标电磁散射方面也显示出了一定的优势。     

电磁溢流阀动态特性的研究

电磁溢流阀动态特性的研究青岛海洋大学工程学院（２６６００３）王安敏石湘刘建丽沈阳工业大学（１１００３６）郑学明１引言电磁溢流阀是一种双级溢流阀,它是由两个先导阀分时控制一个主阀,导阀对主阀的控制作用由一个两位两通电磁阀换向来实现,把它集成为一个阀,图...     

考虑电磁特性的电磁开关阀动静态性能仿真研究

为研究电磁特性下电磁阀的动静态性能,针对设计中使用到的电磁开关阀,首先分析了电磁铁的结构参数和电磁开关阀动力学模型,然后应用Ansoft Maxwell和AMESim建立了电磁开关阀仿真模型,对不同占空比以及不同频率下的脉宽调制(PWM)输入控制信号进行了仿真,分析了其动态响应过程及静态性能(空载流量、空载压力等),最...     

基于电磁层析成像的金属缺陷稀疏成像方法

采用电磁层析成像(electromagnetic tomography,EMT)技术实现对金属缺陷的可视化,克服了传统的检测技术无法对缺陷进行可视化的不足。首先设计了一种新型的平面EMT传感器,其次根据缺陷分布的稀疏性,提出了l1正则化稀疏成像算法。该算法能够有效避免传统的l2正则化算法带来的过度光滑的问题,成像更加精确。最后为证明该算法相对于l2正则化算法的优越性,进行了仿真和实验。仿真和实验结果均表明l1正则化稀疏成像算法能够有效提高缺陷图像的重建质量和精度。     

基于ANSYS的新型电磁离合器电磁特性研究

基于螺线管电磁铁原理设计了一种新型电磁离合器,为确定其关键结构参数,利用ANSYS对进行建模和仿真分析计算.论述了当新型电磁离合器内外齿间隙和内外齿相对长度发生变化时对电磁力的影响规律,同时分析了在不同内外齿间隙下新型电磁离合器磁通密度矢量图的变化情况.分析结果表明:电磁力随着内外齿间隙的增大而减小;随着内外齿相对长度的增加,电磁力先减小后增大.由此可选出合适的内外齿间隙和内外齿相对长度,为新型电磁离合器的进一步优化设计奠定基础.     

风轮机叶片雷达散射特性计算与解析式拟合

风轮机作为高大的运动障碍物,会对气象雷达的工作性能产生较为严重的影响,研究风轮机的电磁散射特性对于识别风电场干扰、评估其对气象雷达的影响具有重大意义。考虑了圆柱叶片介电常数对其雷达散射截面积(RCS)的影响,利用数值拟合的方法实现了不同材料圆柱叶片RCS仿真和解析式的拟合,并对拟合结果进行了验证;其次,考虑了风轮机叶片翼型对其RCS的影响,运用UG软件对某型号风轮机叶片进行了三维建模,对其回波信号进行微动特征分析,并与实测结果进行了对比,证明了该建模方法的正确性;最后利用数值拟合的方法给出了真实叶片RCS在一定范围内的解析计算公式。     

超表面的电磁特性研究

本文以进一步优化超表面电磁特性为目标,针对超表面实际应用展开分析。首先介绍超表面,了解超表面结构优势以及性能优势,明确其在生产制造中的运用价值。其次,分别介绍微波段、太赫兹波段、光波段超表面的应用,掌握不同类型超表面在实际应用中需要注意的要点,而且提出优化超表面电磁特性的建议。最后,总结超表面电磁特性分析得出的启示,明确今后深入优化超表面电磁特性的方法,旨在发挥出超表面的优势与价值,实现其在性能、特性方面的优化,实现应用范围的拓展。     

电磁激振器与结构的耦合动力学特性分析

基于以电压为延拓参数的定频试验测试方法,研究定频试验测试方法的机理——电磁激振器与结构耦合动力学特性.通过模态试验测试辨识电磁激振器机电参数,建立线性结构、强非线性结构与激振器耦合动力学模型,通过仿真测试验证激振器与强非线性结构耦合时,会出现强非线性结构特有的第二类力跌落现象.     

电磁驱动结构的球形机器人研究

电磁驱动结构的球形机器人非常适合在缺少人为干预的恶劣环境(如外星球、高温管道等)中应用.新型球形机器人的驱动结构有六个电磁铁,利用电磁吸力改变球形机器人的重心,在重力作用下完成前进功能;通过一个步进电机和锥齿轮组合传动,使电磁铁旋转来实现机器人的转向功能.使用过程中不需要打开球形机器人,从而保证了球形机器人的封闭性,并且球形机器人总是平衡的,克服了翻车或跌倒的问题,没有被动摩擦轮,运动效率高.     

近场聚焦的纳米散射结构研究

为克服以近似理论分析为主的米氏散射方法在研究微粒粒径小于入射光波长情况下带来的局限性,采用了基于数值化模拟的有限时域差分(FDTD)方法对纳米级散射体微粒在近场聚焦光束下发生的聚焦作用进行仿真研究。以聚焦的线偏振光为光源,并将球形纳米空气粒子嵌入固态浸没透镜底面光束聚焦点位置,使用FDTD仿真软件模拟了纳米空气粒子附近的光强分布信息。通过改变相应的仿真条件,选出最合适的纳米散射结构参数,实现了良好的聚焦成像效果。     

基于灵敏度的电磁结构形状优化方法研究

研究基于灵敏度的电磁结构形状优化设计方法。针对以往用磁位作为状态变量不方便的情况，文中直接采用磁通密度为状态变量。在用直接法求解矢量磁位灵敏度方程的基础上，给出适合形状优化的磁通密度灵敏度分析的两种方法——半解析法和局部差分法。前者在磁通密度灵敏度计算中对形函数导数采用了差分近似，后者用一阶近似方法得到设计变量扰动后的矢量磁位和磁通密度，然后用差分法计算磁通密度灵敏度。两种方法简单且计算效率高，精度能够满足要求。优化问题求解采用序列线性规划算法。应用本文方法对电磁铁和同步电机磁极进行形状优化，取得了满意的结果。     

电磁轴承的结构优化设计

电磁轴承结构多数的正确设计是保证其承载能力要求和运行稳定可靠的前提。本文以结构参数为变量，在考虑磁阻和温升条件下给出基本方程式，以体积最小为优化目标，采用ＳＷＰＴ法进行优化设计。在计算中比较了漏磁对优化结果的影响。所得结论对电磁轴承结构设计有实际指导意义。