基于有限元的区域分解方法在永磁聚焦系统仿真中的应用

随着计算机技术以及并行求解技术的发展,区域分解方法越来越多地应用于计算电磁学的各个领域.针对微波管中的永磁聚焦系统仿真,该文提出一种基于有限元的非重叠区域分解方法,其引入一种新型传输条件,并采用内罚的方式推导出有限元弱形式.该区域分解法的最大优势是不需要引入多余的未知量,并且最终集成的有限元矩阵满足对称正定性,适合采用预处理共轭梯度法进行矩阵方程的求解.该文仿真了多个微波管永磁聚焦系统,并与商业软件Maxwell进行了详细的对比,结果表明所提出的区域分解方法和Maxwell精度相当,却拥有着更加优越的计算性能.     

基于有限元的区域分解方法在永磁聚焦系统仿真中的应用

随着计算机技术以及并行求解技术的发展,区域分解方法越来越多地应用于计算电磁学的各个领域。针对微波管中的永磁聚焦系统仿真,该文提出一种基于有限元的非重叠区域分解方法,其引入一种新型传输条件,并采用内罚的方式推导出有限元弱形式。该区域分解法的最大优势是不需要引入多余的未知量,并且最终集成的有限元矩阵满足对称正定性,适合采用预处理共轭梯度法进行矩阵方程的求解。该文仿真了多个微波管永磁聚焦系统,并与商业软件Maxwell进行了详细的对比,结果表明所提出的区域分解方法和Maxwell精度相当,却拥有着更加优越的计算性能。

     

微型计算机在雷达系统在仿真中的应用

本文探讨了雷达系统仿真面临的任务及所要解决的技术问题,进而提出了对仿真计算机的软件、硬件要求及满足这些要求的技术措施。结合工程实践,介绍了一部雷达系统仿真器的雏型,包括其中的主要功能、设计方法及系统构成框图。初步实践表明,以微机为基本硬件构成雷达系统仿真器是可行的。     

本征正交分解在气动光学畸变仿真中的分析与应用

通过本征正交分解研究湍流流场相干结构和所造成的气动光学畸变间的关系.以高速导弹红外窗口绕流流场的计算流体力学结果为源数据,通过奇异值分解实现流场折射率场的本征正交分解.比较折射率场的低阶奇异值和源数据产生的气动光学畸变参数光程差,二者有很好的吻合性.由此提出一种采用折射率场的奇异值直接仿真光程差的简易算法.仿真表明只利用二维折射率场的第一阶奇异值即能描述畸变波前的特性,其光程差的相对误差不超过±2%,验证了湍流中的相干结构造成了大部分的气动光学畸变.     

Proteus在单片机仿真中的应用

Proteus是一款功能强大的EDA仿真软件。他拥有丰富的库元件，尤其是动态外设的仿真极大地补充了其他仿真软件的不足。在软件使用方面，简单易学，可以像Protel一样画好硬件原理图与WAVE编程软件结合进行仿真调试。尤其是在单片机仿真中的应用，可大大节省硬件开销和开发时间，为了充分说明其优点和实用性，通过结合实例，进行硬件仿真，得到了良好的效果。     

涡流技术在检测钢件淬火层厚度中的应用

涡流检测实质上就是通过运用法拉利电磁感应定律来反映金属导电材料表面缺陷和厚度变化。文章主要研究电涡流检测钢件淬火层厚度时表面阻抗的变化,通过阻抗变化来反映淬火层厚度的变化,经过数据处理得到待测钢件的厚度。由于在电涡流测厚传感器设计过程中会受到多种因素的干扰,对测量精度和可靠性有很大的影响,这里也对主要的干扰因素进行了推导和分析,通过对标准涂层试块进行测量和对数据的分析,能够大略的反映出淬火层厚度的变化。     

VHDL语言在EDA仿真中的应用

介绍了VHDL语言及其基本特点，讨论了VHDL语言在EDA中的诸多优点，并以交通信号灯主控制电路的设计为例，说明了用VHDL语言设计数字电路的方法以及VHDL语言在数字电路设计仿真中的重要作用，给出了交通信号灯主控制电路的时序仿真波形。仿真结果表明VHDL语言应用于数字电路仿真是切实可行的，在跟踪性和快速性方面达到了令人满意的效果。     

求解三维电磁问题的自适应区域分解FDTD方法

将三维电磁场问题的求解区域分解为若干独立的子区域,在各个子区域之间通过连接边界条件,进行自适应检测,当检测到波传播至检测边界上时,相应子区域被激活,并进行传统的FDTD迭代计算,否则该子区域置于休眠状态不参与场值迭代,从而减少计算时间.对三维微带互连结构的信号完整性仿真结果验证了这种采用边界检测的自适应区域分解时域有限差分(ADD-FDTD)方法在节省计算时间和解决复杂问题方面的有效性.     

高层体系结构在仿真中的应用

HLA(High Level Architecture,高层体系结构)是分布交互仿真的高层体系结构,其目的在于提高仿真应用的互操作性和可重用性,它为复杂系统建模与仿真提供了公共的技术支撑框架.本文针对某舰空导弹攻防对抗仿真系统,在仿真过程分析的基础上,设计由4种类型的联邦成员构成的联邦,3种有效仿真实体,在仿真成员既时间调节又时间受限的基础上,探讨了HLA框架下各联邦对象的开发,并阐述了联邦时间管理以及三维实体模型的实现,最后进行仿真实验,初步探讨了不同情况下反舰导弹的突防概率.     

神经网络在电磁无损检测中的应用

研究了在涡流检测中用神经网络对经过不同热处理工艺所得工件进行分类的方法,针对BP神经网络学习算法的不足,提出了改进算法,提高了网络分类的可靠性。做到了所需特征参数少,且快速准确。     

涡流检测中的组合神经网络模型

针对使用单一神经网络在缺陷识别中存在的输入矢量维数高,结构复杂及训练时间长等问题,本文提出了组合神经网络模型,这一模型采用逐级判别的方法,每级判断均采用独立的神经网络子模块,各模块采用随机学习算法分别进行训练.裂缝识别的计算实例表明,这一组合模型使神经网络输入变量的维数从N²降低到N,网络结构大为简化,训练速度很快,同时具有较高的缺陷识别率,可推广应用于实时涡流检测中.     

涡流无损检测中变频激励新方法

DDFS（直接数字频率合成器）技术是一种重要的频率合成方法,具有频率精度高、频率变换快、相位可连续线性变化等优点,在涡流无损检测中有着广泛的应用前景。在阐述DDFS原理的基础上,分别论述了直接利用凌阳公司生产的片上型微处理器SPCE061A及利用Micro Linear公司生产的单片电路ML2035实现变频激励的两种方法,详细阐述了两种变频激励方法的实现过程,通过实验测试分析了两种方法的优缺点。通过涡流无损检测仪等实际应用表明所阐述方法合理可行、效果良好。     

涡流检测中缺陷形状可视化的一种新算法

涡流检测反演技术是一种非学重要的反演缺陷形状尺寸的无损检测方法，本文运用了Dirichlet边界条件下涡流检测反演的远场区域导数，构造了反演缺陷形状的一种新算法，并且给出了算例，数值反演的结果与实际缺陷吻合得较好。算法是可行、正确的。     

脉冲涡流热成像缺陷检测图像的因子分析

脉冲涡流热成像缺陷检测技术可以对导电试件进行快速准确的检测,但是容易受表面加热不均的影响。采用因子分析法计算了红外图像序列的公因子图像,对45#钢的上表面和下表面裂纹进行检测,并与主成分分析法比较。发现因子分析法能够抑制表面不均匀加热的影响,扩大裂纹的检测范围,因子分析法重建的图像质量要优于主成分分析法,并能结合实际给出合理的解释。在提高计算效率方面,公因子图像在热像仪采样频率低至50 Hz时仍然可以有效识别出裂纹,选取合适的图像序列和公因子数可以减小数据处理量并提高图像质量。     

电磁散射的拉格朗日乘子区域分解算法

针对电磁散射问题,提出了一种基于广义变分原理的区域分解算法.将原求解区域划分为若干个不重叠的子区域,引入拉格朗日乘子法以满足相邻子区域之间场的连续性要求,并建立其修正泛函,使原问题转化为求解拉格朗日乘子.研究了子区域系数矩阵的可逆性.为了进一步提高效率,采用了重启的广义最小残量法为求解器.数值算例验证了本文方法的准确性和有效性.     

基于虚拟仪器的容性、阻性电流信号分解技术

为研究非线性电介质介电性能测试的泄漏电流分解并且推导电导率和极化率与电场强度的关系,提出了采用非线性最小二乘拟合算法的分解技术,依据非线性最小二乘理论,采用阻尼最小二乘算法,给出了仿真系统的原理框图。通过Labview仿真分析证明了该方法能有效地分解容性和阻性电流,易于软件实现,为非线性电介质介电性能测试技术奠定了理论基础。     

区域分解时域有限差分方法(DD-FDTD)及其在散射问题中的应用

本文提出一种区域分解的时域有限差分算法(DD-FDTD).依据待解问题的特点,把待解问题分解为几个子区域,在各个子区域中,采用适合于该区域的共形网格进行划分计算,通过一种有效的信息传递方案,把各个子区域综合起来,获得原问题的解.通过采用这种方法,一个复杂的问题可以得到简化,从而变得适于求解,同时,共形网格和精确的信息传递方案的使用,大幅度提高了计算精度.文中,用该算法对二维电磁散射问题进行了分析计算,获得了精确的计算结果.     

金属散射问题的积分方程区域分解法

研究了区域分解法在求解金属散射体的积分方程时的应用。积分算法可以精确地求解各种电磁场问题,但因为受限于格林函数,需要求解较为复杂的矩阵。区域分解法是一种迭代算法,把原来较大的求解区域划分成若干个相对独立的子区域,将原问题的求解转化为在各子区域上分别进行求解,并利用某种数据交换条件在子区域之间传递信息,最后得到原电大区域上的解。由于每个子区域相互独立并且单独划分网格,区域分解法更加适合解决多尺度的电磁散射问题。最后通过与商业软件的对比验证了算法的正确性。