基于三维有限元法的漏磁场分析

针对磁偶极子模型和二维有限元法在分析漏磁场过程中存在的不足,采用三维有限元分析漏磁场。根据麦克斯韦方程组和三维有限元分析原理建立了数学模型。利用数学模型对漏磁信号进行了仿真分析,得到了三维磁通密度矢量图和它的径向分量曲面图,直观地显示了缺陷附近漏磁场的特点。同时研究讨论了缺陷长度、检测路径位置和提离值对漏磁信号峰峰值的影响。为进一步对漏磁场的研究打下基础。     

基于BP神经网络的漏磁定量化检测

漏磁检测是由铁磁材料制作的兵器部件的常用无损检测方法之一,检测中的难点是根据被测漏磁信号反演缺陷的几何参数。将BP神经网络应用于漏磁信号的反演中,对神经网络进行训练,建立了漏磁信号与缺陷几何参数之间的数学模型,利用测量漏磁信号和仿真数据对模型进行了检验。试验结果表明,BP神经网络能根据漏磁信号精确地预测缺陷的几何参数,为漏磁定量化检测提供了一种可行的方法。     

基于贝叶斯估计的漏磁缺陷轮廓重构方法研究

漏磁缺陷轮廓重构是指由检测到的漏磁信号重构缺陷轮廓及参数,是实现漏磁反演的关键。目前常用的反演方法包括神经网络法和优化法,但神经网络法的计算精度受噪声影响严重,优化法计算量大。针对这些问题,提出基于递推贝叶斯估计的漏磁缺陷重构算法。建立缺陷轮廓与漏磁信号的状态空间模型,将反演问题描述为基于状态和观测方程的典型的离散时间跟踪问题,对漏磁信号进行了反演,并在不同信噪比下对神经网络法和所提方法进行了反演效果的比较。结果表明：基于递推贝叶斯估计方法的漏磁信号反演算法精度高,同时对噪声具有鲁棒性,是一种有效可行的漏磁反演新方法。     

线圈型电磁发射器磁场构型的设计与分析

在线圈型电磁发射器的设计中,驱动线圈磁场构型的设计是基础和关键问题.提出磁场构型的概念和设计准则,推导出线圈型电磁发射模型的加速力表达式,通过有限元方法仿真分析了不同厚长比矩形截面螺线管线圈的磁场形态,考虑驱动线圈与抛体之间的互感及作用力随位置变化的趋势,比较不同截面形状螺线管线圈的磁场构型,同时计算截面形状对作用力的...     

基于单个磁梯度计的磁目标定位方法研究

欧拉法可以实现对磁偶极子源的精确定位。通过旋转合成可以得到包含在欧拉齐次方程中的磁梯度张量,在此基础上提出了一种转动单个矢量磁梯度计实现磁目标定位的方法。建立了磁梯度计旋转探测模型,分析了模型中转动角、倾角和基线长度等参数对磁目标定位精度的影响,为转动装置的参数设置提供了参考。研究结果表明,与7个磁传感器组成的阵列探测方法相比,该旋转探测方法在靠近磁目标的区域内具有更高的定位精度。     

输送管位移的工程计算方法与有限元快速计算方法

在已知波纹管轴向刚度、弯曲刚度的条件下,基于卡氏定理总结出一套输送管平面位移的工程近似计算方法,能够准确计算水平力和竖直力作用下输送管在作用力方向上的位移。并且,在已知波纹管轴向、径向、弯曲刚度的条件下,提出一种基于有限元软件的输送管位移快速计算方法,建模简单,运算时间短,具有很好的实用价值。     

火炮高低机刚度的有限元计算方法

针对火炮中常用的齿弧式高低机,建立了春其刚度计算的力学模型和计算公式,提出了用有限元法计算高低机刚度的方法,并结合实例进行了具体分析计算。     

磁后坐发电机磁场的有限元分析

在磁后坐发电机的工程设计中,主要通过磁路解析法计算初始位置线圈磁通来估算空载电压,大量的直接近似处理使得最终计算结果误差较大.为此,引入有限元法对磁后坐发电机的二维轴对称瞬态磁场进行场路耦合分析.运用有限元分析软件Ansoft进行仿真,输出电压与对应试验结果对比误差较小,说明有限元法用于磁后坐发电机工程计算,精度较高,并且能得到工作中的瞬态信息,可以代替以前的方法.     

磁诱饵空中磁场验证的测量区域研究

对潜艇施放的磁诱饵进行空中磁场验证时,高空中的磁场强度验证过程困难,可在低海拔处进行验证测量,然而磁诱饵磁场在同一海拔的不同区域具有不同的分布特征。为了确定最适合进行验证测量的区域,通过借鉴地形特征统计中的标准差、粗糙度等变化特征参数及水下地形匹配领域中的地形熵,对磁诱饵的空中磁场在目标平面上的分布情况进行分析,研究了以此为依据选择测量区域的方法。利用软件对该选择过程进行了仿真,初步验证了其可行性。并通过海上试验对该方法进行了验证。试验结果显示,通过该方法选择的测量区域的相对测量误差与其他区域相比明显较小。     

无人飞行器背景磁场学习方法研究

精确补偿飞行器背景磁干扰是航磁测量的一项关键技术。针对无人飞行器在模型求解前的学习飞行问题,在Tolles-Lawson模型的基础上考虑了地磁梯度的影响,提出了一种折线飞行的学习方法,并对不同学习路径进行了讨论。通过仿真实验与实测飞行数据验证可知：文中提出的折线飞行方法求解的模型参数能够较好地补偿飞行器的背景磁干扰,同时在学习飞行时,增加航向数有利于模型参数的精确求解;在航向数相同的情况下,学习航向越相互垂直,模型参数求解的精度越高。     

A Magnetic Disturbance Compensation Method Based on Magnetic Dipole Magnetic Field Distributing Theory

The interference of carrier magnetic field to geomagnetic field has been a difficult problem for a long time, which influences on the deviation of navigation compass and the error of geomagnetic measurement. To increase the geomagnetic measuring accuracy required for the geomagnetic matching localization, the strategy to eliminate the effect of connatural and induced magnetic fields of carrier on the geomagnetic measuring accuracy is investigated. The magnetic- dipole＇s magnetic field distributing theory is used to deduce the magnetic composition in the position of the sensor installed on the carrier. A geomagnetic measurement model is established by using the measuring data with the ideal sensor. Con- sidering the magnetic disturbance of carrier and the error of sensor, a geomagnetic measuring compensation model is built. This model can be used to compensate the errors of carrier magnetic field and magnetic sensor in any case and its parame- ters have clear or specific physical meaning. The experimented results show that the model has higher geomagnetic mea- suring accuracy than that of others.     

一种基于磁偶极子磁场分布理论的磁场干扰补偿方法

载体磁场对地磁场的干扰,一直是影响导航罗差、地磁测量的技术难题。为了提高适于地磁匹配定位需要的地磁测量精度,对如何消除载体固有磁场和感应磁场对地磁测量精度的影响进行了研究。应用磁偶极子磁场分布理论,推导了安装在载体上传感器所在位置的磁场组成,建立了利用理想传感器测量值计算地磁场的地磁测量模型;在分析磁场传感器测量误差的基础上,建立了综合考虑载体磁场干扰和传感器误差影响的地磁测量模型。该模型所含参数物理意义明确,可在任意姿态下实现对载体磁场和磁传感器误差进行综合补偿。实验证明,所建立的地磁测量模型具有较高的测量精度。     

双小波神经网络迭代的漏磁缺陷轮廓重构技术

在二维漏磁缺陷重构中,建立基于径向基小波神经网络(RWBF)的正演和反演模型,提出了一个反馈形式的双小波神经网络迭代模型,通过迭代使目标函数最小化,实现对缺陷轮廓的快速逼近。用仿真和实验获取的训练样本分别对正演和反演模型的RWBF进行训练。为了提高径向基神经网络的适应性和精度,提出了一种新的训练算法。首先确定最优分解层数,然后利用梯度下降法修正网络的权值。对不同分辨率和不同信噪比下的漏磁信号进行了重构,并与其他方法进行了比较。结果表明,双小波神经网络迭代模型能够实现漏磁缺陷的精确逼近,具有良好的鲁棒性,是有效的二维轮廓重构方法。     

用边界元法进行潜艇空间磁场推算的试验检验

为了解和掌握潜艇空间磁场的分布，以研究潜艇的磁隐身性能，利用边界元法建立潜艇空间磁场推算的数学模型，设计试验测量得到用于建模的潜艇模型周围某包络面上的3分量磁场值，然后用3分量测磁仪测量得到艇模上方不同高度上的磁场数据。通过将测量值与边界元模型推算出的磁场值相比较，结果表明该模型稳定性较好，推算精度较高，能够较好反映潜艇空间磁场的分布，有一定的工程实用价值。     

An Extrapolation Method of Vector Magnetic Field via Surface Integral Technique

According to the integral relationship between the vector magnetic flux density on a spatial point and that over a closed surface around magnetic sources, a technique for the extrapolation of vector magnetic field of a ferromagnetic object is given without computing scalar potential and its gradient. The vector magnetic flux density on a remote spatial point can be extrapolated by surface integral from the vector values over a closed measureed surface around the ferromag- netic object. The correctness of the technique testified by a special example and simulation. The experimented result shows that its accuracy is satisfying and the execution time is less than 1 second.     

Submarine Magnetic Field Extrapolation Based on Boundary Element Method

In order to master the magnetic field distribution of submarines in the air completely and exactly and study the magnetic stealthy performance of submarine, a mathematic model of submarine magnetic field extrapolation is built based on the boundary element method （BEM）. An experiment is designed to measure three components of magnetic field on the envelope surface surrounding a model submarine. The data in different heights above the model submarine are obtained by use of tri-axial magnetometers. The results show that this extrapolation model has good stabilities and high accuracies compared the measured data with the extrapolated data. Moreover, the model can reflect the submarine magnetic field distribution in the air exactly, and is valuable in practical engineering.     

ー种舰艇磁隐身中磁场推算的新方法

推算舰艇下方空间磁场分布规律可为舰艇磁隐身技术的实施提供必要的理论依据。为有效解决舰艇传统磁场推算方法中存在的困难,从边界元理论出发,推导了基于等效面磁荷密度的磁场推算正演模型。为求解正演模型中面磁荷磁性参数,根据磁场测量数据建立了磁性参数反演模型。由于实际舰艇磁性检测中所得磁场信息的局部性,反演模型通常是病态不适定问题。为有效抑制实际磁性检测中测量误差对计算结果引起的干扰,应用Tikhonov正则化方法对其进行求解,提高了反演结果的稳定性。由反演模型和正演模型即可实施对舰艇磁场的推算。用数值算例和船模实验对磁场推算方法的有效性和实用性进行了检验。结果表明,基于等效面磁荷密度和Tikhonov正则化方法的磁场推算技木可有效进行舰艇磁场推算,具有较好的军事实用价值。