一种多导体传输线串扰不确定性问题的计算方法

针对实际问题中传输线对地高度、相对距离和端接阻抗等参数表现出不确定性时的情况,提出了一种多导体传输线串扰不确定性问题的计算方法.该方法首先通过建立参数不确定的多导体传输线模型,依据多导体传输线理论,考虑模型具有安全阈值,结合基于最可能失效点的随机响应面法完成对多导体传输线模型失效概率的计算.通过比较,该方法得到的模型失...     

基于通量分裂的一阶迎风差分格式在传输线分析中的应用

利用一阶偏微分方程组将属于一阶双曲型偏微分方程组的多导体传输线方程变换为一阶线性常系数方程组,应用偏微分方程的特征线构造该方程组的一阶迎风格式,将一阶线性方程组的系数矩阵进行通量分裂,结合阻性负载的边界条件,计算出传输线的瞬态响应。最后通过仿真将本文计算结果与利用具有二阶精度的传统时域有限差分(FDTD)格式和LaxWendroff格式计算出的结果进行比较。结果表明:本文算法克服了传统FDTD格式和LaxWendroff格式在间断解处的非物理振荡,同时还具有简单稳定,适用范围广的特点。     

一种电磁场-传输线组合的时域有限差分方法

气体绝缘开关设备(GIS)的传输结构主要由均匀传输线结构和三维非传输线结构组成,为了准确高效地计算GIS设备中开关操作产生的快速瞬态过电压(VFTO),提出了一种电磁场-传输线组合的时域有限差分方法 (3D-1D FDTD),即分别采用三维电磁场时域有限差分方法和均匀传输线时域有限差分方法对GIS设备的三维非传输线结构和均匀传输线结构进行建模和时域计算。讨论了衔接电磁场与传输线的耦合边界条件和计算迭代格式的稳定条件,并以一段GIS设备长直管母线为例,计算了不同位置的瞬态电压和瞬态电流,将计算结果与纯一维传输线等效电路模型的计算结果进行对比,验证了本文方法的有效性。     

基于Implicit Wendroff差分格式的汽车线束导线串扰时域瞬态响应分析

介绍了一种具有Implicit Wendroff差分格式的时域有限差分法,将其应用于汽车线束导线串扰的时域瞬态响应分析。由于该方法包含了隐式人工粘性项,可在一定程度上削弱由空间坐标离散化而产生的间断解处的非物理性振荡现象,提高了计算结果的准确性,同时由于不受稳定性条件的限制,使其计算效率得到大幅度提高。通过应用于非均匀双导体传输线系统和均匀三导体传输线系统的数值实验可知,在保证计算精度的同时,与传统的Leapfrog差分格式和显式Lax-Wendroff差分格式进行对比,其计算效率分别提高了60%和70%左右,明显优于其他两种方法。同时,本文给出了传输线上电压和电流的时空分布三维图,直观地表示出了传输线上电压和电流与时间和空间位置的变化关系。     

电介质半空间中线结构导体电磁散射的直接时域分析方法

针对半空间中线结构导体电磁散射的时域电场积分方程,采用矩量法(MOM)结合时间步进算法(MOT)直接在时域求解导体上的瞬态电流以及空间的瞬态电场。该方法具有求解速度快,时域响应过程机理明晰的特点。针对计算实例的分析结果与文献结果相吻合。     

特种偏心传输线的LBEM角点弧形法分析

由内导体和空心外导体所组成的传输线是电磁工程中一类重要的传输线。提出应用LBEM角点弧形法处理传输线物理角节点问题,解决由于角节点边界条件不连续带来的方程求解困难问题。计算了一类特殊截面偏心传输线的特性阻抗,算例分析结果表明,该方法操作简单,计算便捷,能有效消除角点给边界计算带来的误差,可方便应用于工程问题的设计与计算,并为此类特种传输线加工制作精度提供理论参数。     

基于微波网络参数的非均匀传输线终端响应研究

为了研究电磁场对有损大地非均匀传输线终端响应的影响,以传输线模型为基础,应用微波网络参数转移矩阵推导了平面波入射条件下有损大地上突变型非均匀传输线终端响应公式。利用该公式可精确计算突变型非均匀传输线的终端响应大小。为了证明该理论的正确性,对有损大地上接有转换器的突变型非均匀传输线结构进行了理论分析计算。分别对不同电导率有损大地的情况进行了理论分析计算:不同电导率对终端感应电流的影响相差小于3 dB。最后结合实际选取大地电导率的典型值0.01S/m对该非均匀传输线结构终端电流响应进行了实测。实测结果与理论结果对比,两者吻合较好,因此该微波网络转移矩阵方法特别适合对突变型非均匀传输线场线耦合终端响应的求解计算。     

多导体连接器孔隙电磁辐射信息泄漏效应研究

对视频脉冲信号经由多导体连接器孔隙电磁辐射引起的信息泄漏效应进行研究．基于诺顿定理、传输线理论和孔隙激励原理建立了多导体连接器的等效电路模型,提出了连接器电缆“外导体-大地”回路的有限差分模型,在时域计算了连接器电缆外导体上的分布电流,分析了多导体连接器的孔隙辐射系数和电磁泄漏波的特征．研究表明多导体连接器孔隙电磁辐射具有高通特性．电磁泄漏波携带着原始信号的敏感信息．多导体连接器孔隙电磁辐射是导致信息泄漏的重要途径之一。     

双线型加载传输线电容的线性边界元计算

应用线性边界元法（LBEM）验证了双圆柱内导体矩形板线,计算结果表明：LBEM具有较高的计算精度。并分析了一类双线型加载传输线,得出了实际中各导体间的耦合电容随加载双线夹角的变化规律,可方便地用于双线型加载传输线实际工程问题的设计。     

基于非条件稳定时域有限差分法的传输线瞬态分析

讨论了非条件稳定交替方向隐式(ADI)时域有限差分法(FDTD),把ADI-FDTD应用于传输线瞬态分析,首次推导出基于ADI-FDTD算法的传输线电报方程迭代公式,定义了传输线边界条件,进行了非条件稳定性的理论证明。该方法克服了Courant稳定条件的限制,时间步长只由数值色散误差来确定。计算结果表明,该方法与传统的FDTD的计算结果吻合,可以大大提高计算效率,对于长时间才能稳定的问题具有较高的使用价值。     

球形电动机磁场和电磁转矩计算

在球形电动机三维磁场分布数值计算的基础上,对球形电动机的电磁转矩表达式进行了推导和计算,说明球形电动机在球面三个自由度方向上的运动是可以控制的,为球形电动机的控制系统提供了设计参数．     

混凝土断裂电磁发射理论研究

对混凝土断裂时的电磁发射现象进行了理论研究,研究表明:混凝土断裂电磁发射是由于裂纹尖端电荷随着裂纹的加速扩展运动而产生.应用断裂力学理论分析了混凝土断裂时初始裂纹长度与裂纹扩展加速度之间的关系,并对影响裂纹扩展速度和加速度的相关因素进行了分析.根据实验结果,利用电磁学理论,分析了由于裂纹尖端电荷的加速运动所激发的电磁场强度及其频谱特性.     

基于FDTD汽车点火系统电磁辐射的研究

电磁兼容是现代汽车设计中的关键及难点问题,点火系统是汽车内电磁辐射干扰的主要激励源,对点火系统电磁辐射计算方法的研究,是汽车电磁兼容问题研究的热点.在推导含电阻元件Yee元胞的时域有限差分法算式的基础上,构建了合理的激励源模式,借助AUTOCAD技术,建立了计算某型号汽车点火系统电磁辐射强度的时域有限差分法模型,并计算出了该型汽车点火系统高压导线在车内产生的辐射电场值.相关工作和结论对汽车电磁兼容问题的分析与预测具有一定的参考价值.     

二维频率域电磁测深反演中偏导数的计算

在有限单元法进行正演模拟的前提下,本文介绍了利用辅助场求解二维频率域电磁测深反演问题中观测响应对模型参数的偏导数的方法。文中以无限长线电流源为例,通过在测点上引入辅助场源,求出辅助场值,再与原始场值经过一系列数学变换和计算,求出测点处的原始场对电导率的偏导数。最后通过实际算例与差分法计算得到的结果对比可知,该方法计算速度快、精度高。     

流动湿蒸汽湿度测量微波谐振腔结构分析

在建立汽液两相流数值模型基础上,对微波谐振腔进行了气动和两相流取样分析,设计了一种带楔形取样前段具有圆环网栅端面的圆柱形谐振腔。通过结果分析,定量计算了取样误差,给出了测量结果的修正公式。另外还计算了典型工况下谐振腔的干扰长度,这对腔体在现场的安装运行具有一定的指导意义。最后对谐振腔进行了电磁分析,腔体结构满足电磁特性。表明该谐振腔具有流动湿蒸汽湿度测量的合适结构。     

110kV高压输电线路电磁场分析及评价

为探讨高压输电线路下的电磁环境问题,对110kV高压输电线路的工频电磁场进行了理论研究和实际测量.利用模拟电荷法,计算了工频电场强度,而且通过建立合适的模型,对工频磁场进行了计算.得出结论:在地面附近高度,电场强度主要由垂直分量决定,而磁感应强度由水平和垂直分量共同决定.由HJ/T24-1998可知,电场强度的推荐标准是4kv/m,磁感应强度限值是0.1mT,此次计算和测量值都远远小于国家标准.研究结果减少了人们对高压线下生活的恐惧心理,具有现实意义.     

小方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场和流场的耦合分析

借助有限元方法,对小方坯结晶器电磁搅拌过程进行了磁场和流场耦合数值分析,得出了不同频率下钢液内部磁感应强度和电磁体积力及搅拌速度的分布规律.结果表明,在结晶器电磁搅拌时,随着频率的增加,钢液内部磁感应强度降低,电磁体积力在钢液内部分布不均匀;在电流频率为3 Hz时,钢液搅拌速度最大.在现场对结晶器电磁搅拌器的磁场强度进行了冷态测试,实验值和模拟值基本相符.     

基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测

基于有限元方法,计算输电导线周围的工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声.通过与传统计算方法和现场实测数据的比较,验证有限元法在计算导线周围工频场强时的优越性,计算结果表明:有限元法能准确反映子导线表面电场强度由于电荷分布不均引起的沿面变化,有效提高了无线电干扰和可听噪声的计算精度.并开发了输电导线电磁环境评估通用计...     

Numerical prediction of the incremental melting and solidification process

A mathematical formulation is applied to represent the phenomena in the incremental melting and solidification process (IMSP), and the temperature and electromagnetic fields and the depth of steel liquid phase are calculated by a finite difference technique using the control volume method. The result shows that the predicted values are in good agreement with the observations. In accordance with the calculated values for different kinds of materials and different size of molds, the technological parameter of the IMS process such as the power supply and the descending speed rate can be determined.     

电缆偏心检测中的场数值模拟及参数研究

在电缆偏心电涡流检测中的无限区域电磁场中,设定一圆形虚拟边界将无限区域分裂为有限区域和无限区域,并在有限区域内运用有限元法（FEM）,在无限区域内运用边界元法（BEM）,在虚拟边界上场量采用直接耦合方法,进行了数值计算,并得出了电磁场的分布及其探头参数对线圈电感和电缆涡流损耗的影响.