变电站瞬态电磁场耦合二次电缆数值方法研究

提出瞬态电磁场耦合细线问题的三维时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)数值方法的一种改进模型。基于电磁散射理论推导出有限长直细导线终端以及拐角附近的电磁场分量的离散方程。利用改进模型计算电磁脉冲激励下双导体传输线终端负载上的电流电压响应,并进行实验验证。结果表明计算结果与实验结果吻合较好,说明改进的三维FDTD数值模型对研究瞬态场线感应问题是有效的,可用于变电站瞬态电磁场对二次电缆干扰问题的研究。     

等离子体覆盖金属目标的电磁散射特性

研究复杂等离子体目标电磁散射特性,需要采用高效的数值计算方法。为此,提出了一种分段线性递归卷积时域有限差分(PLRC-FDTD)算法及其在MPI+openMP并行计算模型中的高效实现方法,对不同等离子体参数和入射电磁波参数条件下等离子体覆盖金属目标的电磁散射特性进行了仿真计算。结果表明:当等离子体频率与入射波频率相近时,共振吸收占主导,反射率最低;等离子体层越厚,对电磁波的吸收越明显;对于特定参数的入射电磁波,可通过改变等离子体参数的方法来实现对电磁波的有效吸收,从而实现目标的主动隐身。     

二维圆柱坐标系复杂介质中UPML-FDTD算法的研究和实现

本文在圆柱坐标系中应用时域有限差分法有效地避免了网格离散误差和梯型误差.非分裂场完全匹配层是一种改进的完全匹配层,它适用于有损媒质及色散媒质,在完全匹配层中不需要分裂场分量,大大减少了计算机存储量,降低了计算成本.非分裂场完全匹配层作为时域有限差分计算空间的最外匹配层边界,使柱坐标系下的完全匹配层中FDTD)网格更加紧凑,减少已知计算空间对计算机存储量的要求.在二维扩展柱坐标系下单轴各项异性复杂介质中,详细推导了UPML吸收边界中FDTD法的表达式,并对UPML-FDTD表达式进编程实现.本文给出了非分裂场完全匹配层内及边界上电磁参数如何匹配选取.对UPML-FDTD算法编程,数值验证结果表明,文中的方法与Mur吸收边界法相比有明显的优越性.     

使用FDTD进行屏蔽盒的屏蔽效果分析

对使用时域有限差分法 (FDTD)屏蔽盒的屏蔽效果进行了分析。吸收边界采用 Mur.二阶吸收边界条件。对一个盒壁上带开孔的屏蔽盒的几种设计布置的计算和对一个实际屏蔽盒的屏蔽系数的计算结果证明 FDTD计算屏蔽系统效果良好。     

空间电磁场对被复线有线通信干扰问题分析

野外有线通信受干扰时,被复线因耦合空间电磁能量而产生的干扰常常是被忽视的因素。基于Agrawl场线耦合传输线理论,利用时域有限差分技术建立了双线传输线电磁场耦合计算模型,对传输线对空间电磁波的时域耦合响应进行了仿真计算,总结了场线耦合的一般性规律,分析了对差分信号接收电路产生干扰的机理,验证了被复线的空间电磁能量耦合是野外有线通信受扰分析不可忽视的因素,提出了利用被复线进行有线通信时减少空间电磁耦合的建议。     

基于时域有限积分技术的四级串联快脉冲直线型变压器驱动源电磁特性

快脉冲直线型变压器驱动源（FLTD）感应腔内部结构和媒质分布复杂,支路放电时快速上升沿脉冲将使空间离散更为繁密,导致计算量剧增。该文利用时域有限积分理论首次研究4级串联共用、独立腔体结构MA级FLTD在支路放电时的电磁场分布规律。使用场路耦合将电路中电容元件的放电电流作为激励耦合至三维场模型,使用非均匀网格对FLTD初级感应腔内的关键部件剖分网格进行加密处理,使用表面阻抗边界条件描述良导体以降低求解自由度数量,使用基于等效原理的区域分解算法将4级串联FLTD划分为24个不同的求解子区域。结果表明,时域有限积分技术可有效分析FLTD初级腔体内脉冲放电瞬态过程,两种感应腔结构的输出性能和电磁场分布基本一致,4级串联共用腔体结构FLTD设计方案可行。     

电机电磁场的有限公式计算技术

有限公式方法是一种新型的基于全局变量的电磁场数值计算方法,该文针对工程中电机几何结构复杂的特点,研究了运用有限公式法计算电机内电磁场时的若干技术问题。提出了一个新的当网格单元形状为不规则三角形时的计算格式,避免了对大型矩阵的求逆运算。首次将全局变量中的源变量定义在原剖分网格上,将全局变量中的形态变量定义在映射剖分网格上,提高了在区域边界不规则的情况下多介质区域中磁场计算精度,和编程效率。该文还首次系统地介绍了有限公式方法中边界条件的处理方法,丰富完善了有限公式方法的理论体系。通过对一台实际电机的电磁场分步以及电气参数计算,并与有限元等方法的计算结果进行对比,验证了方法的可行性与正确性。     

有限公式法二维涡流场计算技术及其在电机集肤效应计算中的应用

有限公式法是基于全局量的电磁场数值计算方法,用代数方程取代微分和积分方程描述电磁场物理规律,具有物理意义明确,计算过程简单等优点。该文扼要介绍了有限公式的理论体系和应用现状,阐明了全局物理变量与原空间和映射空间元素的关系;采用基于正弦时变电磁场的复数模型,详细推导了有限公式法二维涡流电磁场的计算公式;并研究推导出了有限公式理论中二类齐次边界条件和非齐次条件的处理方法。结合电机工程中的具体实例,计算了鼠笼电机转子导条的集肤效应,通过与有限元计算结果的对比,验证了方法的正确性。该文的工作,丰富和完善了有限公式理论在涡流场方面的计算技术为在其他工程问题上的进一步应用打下了基础。     

有限公式电磁场数值计算理论与性能

为了探讨有限公式电磁场数值计算方法的理论框架,研究工程应用中性能指标的准确性和计算效率,围绕有限公式方法使用全局物理变量和与电磁学实验定律直接相联系的特点,论证了有限公式方法的创新性思维.在系统地阐述有限公式方法理论体系的基础上,结合高频场的计算公式,说明了有限公式方法的计算思路,并通过与现有电磁场数值计算方法相对比,分析了有限公式方法的特性与优势.结合散射问题中的高频场与电机内的静态场实例,验证了有限公式方法的主要技术指标.该方法的计算精确度、计算效率则明显优于现有的电磁场数值计算方法,对该方法的深入研究,必将推动电磁场数值计算理论的进一步发展.     

电机电磁场计算中对周期性边界条件的处理

阐述了在电机电磁场的有限元法计算中，当周期性边界上的节点和求解区域内部的节点混合任意编号时，对周期性边界条件的处理方法。     

Application of the TLM method to two-dimensional scattering problems

In this paper the application of the TLM method to electromagnetic scattering problems is investigated. To achieve the full computational benefits of using a time-domain numerical method, pulse excitation can be applied together with Fourier transformation of an output impulse response to yield frequency-domain results over a wide bandwidth. The configuration of the mesh is the same as that used in FD–TD scattering simulations (i.e., separation of the simulation space into total and scattered field regions). To terminate the exterior boundaries of the mesh, absorbing boundary conditions are applied to absorb the outward travelling waves. The effect of the absorbing boundaries on both time- and frequency-domain results is investigated. Frequency-domain scattered far-field patterns are presented for perfectly conducting square and circular cylinders illuminated by an incident plane wave (TM case). Forward and back scattering cross-section results obtained from a single TLM simulation indicate both the accuracy and efficiency of the method for calculating frequency-domain results over a wide bandwidth.     

简单管水击随机分析再探

水击大小的不确定性取决于水电站水击的发生条件及其影响因素的随机性。在文献（１）的研究基础上,本文考虑更多的随机影响因素,从简单管水击极值近似解析表达式出发,推导了年最在耒击压力的解析概率分布。算例表明,与概率分布的０．９５分位点值相比,总内水压力和第一相水击升压的确定性分析结果在数值上尚接近,但极限水击升压的确定性分析结果偏小,这值得引起工程界注意。     

无刷双馈电机铁心损耗计算与饱和效应的分析研究

提出了无刷双馈电机的时步有限元数学模型，用该模型分析研究了该类电机的饱和效应，分析计算了在考虑饱和的情况下的电机的铁芯损耗，并提出了无刷双馈电机的饱和系数的概念，将饱和系数引入到无刷双馈电机的数学模型中，可以获得考虑饱和效应的更为精确的无刷双馈电机的数学模型。     

FDTD method for the scattered-field equation to calculate the radar cross-section of a three-dimensional target

A discrete finite-difference time-domain (FDTD) method based on Maxwell’s equations is proposed to solve the scattered-field equation for dispersive media. The equations for the scattered field in a plasma medium are first derived, then used to calculate the radar cross-section (RCS) of three-dimensional targets, viz. a plasma sphere and a rectangular plate. When using such an FDTD method to compute the far-field scattering characteristics of a target, the near- to far-field transformation technique is generally required, which involves artificial setting a connection boundary between the total and scattered field in the computational space in order to calculate the latter and thereby the RCS of the target. This connection boundary must be set separately and appropriate computational grids added. However, by discretizing the Maxwell’s equations describing the scattered field, the resulting field in the computational space is already the scattered field and can be used directly to calculate the far-field properties of the target. In this way, the additional processing for the edge of the scattered field and computational space is avoided. Numerical calculations herein show that this FDTD approach for the scattered field is universal to some extent, being suitable for not only homogeneous but also dispersive media.     

球和线圈共轴的涡流问题解析解

导电导磁球和轴对称线圈的共轴电磁系统可用于球的涡流无损检测。文章利用磁矢量位和洛化兹规范,建立了均匀导电导磁珠和圆环线圈共轴电磁系统的时谐场边值问题,用分离变量法解得到了球的散射场解析解。在此基础上,导出了球和空芯圆柱线圈共轴电磁系统的电磁场解析解上,导出了球和空芯圆柱线圈共轴电磁系统的电磁场解析解和线圈的阻抗增量解析式。为便于计算,给出了复宗量的球贝塞尔函数的计算方法。实验表明,阻抗增量的理论计     

电磁场问题的对称性条件

本文对电磁场问题中的对称和反对称进行了分析，导出了电磁量在对称面上的对称性条件，得出了时变磁场与时变电场具有相反对称性等结论。     

通信管理网络软件系统的结构设计

网络管理的软件系统应当具有高可靠性和良好的可扩展性。以”模型 -视图 -控制器”设计模式为基础 ,结合网管软件的实际情况 ,提出一种改进后的”模型 -视图 -控制器 -数据存取”模式。该模式在VoDSL子网的网络管理软件结构设计中加以实践 ,取得了良好的效果     

京沪高速线应决策采用磁浮方案

上海磁浮示范运营线已于2002年12月31日举行了通车典礼，世界第一条商业运营线正式在我国诞生，国内外均十分关注我国下一阶段将如何发展。在多年来积极促进我国发展高速磁浮列车体系的工作基础上，简述上海线的建成已为决策京沪线采用磁浮方案奠立了良好基础，京沪线采用磁浮方案的重大意义，投资问题，风险问题，提出了“京沪线应决策采用磁浮方案，近期先建沪宁、京津段”的工作建议。     

有限元法结合渐近边界条件技术求解无界平面静电场问题

根据二维拉普拉斯方程的通解级数,推导出圆形人工边界上的零阶、一阶和二阶渐近边界条件,并将它们与有限元法结合,使得在求解区域不大情况下的二维静电场计算结果仍保持足够高的精度。同时,这种技术仍然保持了有限元刚度矩阵对称、正定和稀疏的性质。将这种方法应用于一个具有解析解的例子,说明了这种方法的正确性和有效性,也说明了在同一人工边界上,高阶的渐近边界条件较之于低阶的渐近边界条件具有更高的精度。最后,采用二阶渐近边界条件计算了一个实例。     

全数字化控制实现的三相四线制有源电力滤波器

在本相四线制系统中如何用有源电力滤波器来消除线路中的谐波问题越来越被所重视。本文介绍了一种采用两个高速数据处理芯片为主构成的双DSP全数字化控制实现三相四线制有源电力滤波器。对其系统进行了阐述。实验结果表明,采用全数字化控制,主电路结构为三相变流器形式的有源电力滤波器可对三相四线制系统中的谐波、负序及零序电流分量进行抑制,具有良好的补偿效果。