由舰船垂向分量磁场获得其三分量磁场的研究

三分量测磁仪使用不便,且造价较高,因此提出一种改进的磁场推算法.该法仅用舰船下方某平面上少量测量点的垂向磁场即可算出测量面下方所需场点的舰船三分量磁场.从理论上证明了该方法的可行性,建立了磁场推算的数学模型,在此基础上进行了船模实验.实验证明该算法可行,具有较高的推算精度,且算法直观,编程简单,计算速度快,可以方便地应用于工程实际,对舰船磁防护的研究具有重要价值.     

基于混合模型的舰船腐蚀相关静态电、磁场

为研究舰船水下腐蚀相关静态电场、磁场的分布特征,提出了以舰船水下标量电位为线索,对舰船进行混合建模,即将舰船等效为水平电流线和离散三分量电偶极子的组合,通过测量舰船下方某平面上的标量电位分布,对混合模型中的未知结构参量进行拟合,以建好的混合模型为基础对舰船水下腐蚀相关静态电、磁场进行研究.在实验室中模拟海洋环境,利用1∶100船模对建模方法进行了验证,并以建好的混合模型为基础,计算了船模水下腐蚀相关静态电、磁场的分布特征.实验结果表明混合模型结构简洁、实测数据量小、建模计算量小、模型稳定,比较适合用于舰船腐蚀相关静态电、磁场分布特点的研究.     

一种舰船磁场近距离换算的通用建模方法

针对舰船消磁过程对磁场推算法精确、快速、通用性好的要求，根据已有的磁场推算法提出了单分量椭球阵列法的建模思想，该方法是用单分量椭球阵列产生的调和函数组合来模拟舰船磁场，通过船模实验，验证了该方法具有较高的近距离磁场推算精度，对不同船型有较好的通用性，且运算速度较快，满足工程实用要求。     

映射法测量横向感应磁场垂向分量的实验验证

感应磁场是现代舰艇的重要物理场,针对舰艇感应磁场难以快速准确获取的问题,开展了磁场映射法测量横向感应磁场垂向分量的实验验证研究。利用某消磁站缩比物理模型进行实验,分别采用单航向上磁场映射法和地磁模拟法来测量船模的横向感应磁场垂向分量,并与传统的两航向法测量值进行比较。结果表明单航向上磁场映射法精度较高,相对均方根误差为8.13%,且在工程实践中较传统方法更高效,为进一步推广单航向上磁场映射法测量舰艇感应磁场提供了依据。     

船舶水下被动磁性定位研究

分析了一种对水面及水下铁磁物体的水下被动磁性定位技术,首先,建立船舶的旋转椭球体和磁偶极子模型,采用2个或以上的磁场传感器,采集目标通过时的磁场数据。在已知传感器间距时,解算模型,可得到传感器与的目标的空间位置。适用于合作目标和非合作目标。该技术综合磁性船模磁场数据以及实船的海上测量数据对目标进行定位计算,定位精度优于水声被动定位法,结果稳定可靠。该技术已成功应用于一种海上机动舰船物理场测量系统中。     

偶极子参数优化在高精度磁性舰船建模中的应用

建立磁性舰船的磁偶极子阵列和椭球体混合模型时,磁偶极子的位置分布及其磁矩会对模型的稳定性和精度产生影响。在分析模型系数矩阵条件数对模型稳定性的影响并建立了条件数的优化目标函数基础上,提出了使用动态改变惯性权重的弹性粒子群优化算法优化该目标函数并得到偶极子的最佳分布位置。通过逐步回归方法优化了磁偶极子的磁矩参数以提高模型精度。最后使用磁性舰船模型的磁场测量数据进行建模和换算,换算和统计结果表明:经过优化后的模型提高了原有模型的精度和稳定性。     

磁性目标探测定位方法研究

根据磁偶极子空间磁场,讨论了复杂磁性体在较远距离上,可将其作为单个磁偶极子处理的依据,从而建立起复杂磁性目标统一的定位数学模型;利用磁性船模全磁场仿真系统,不考虑测量误差,对船模进行定位仿真计算,研究定位理论的可行性。     

船模重量、重心及转动惯量测量系统设计

为了提高船模重量、重心及转动惯量测量与调整的精度和效率,基于力矩平衡原理和微幅摆原理,研究了船模重量、重心及转动惯量的测量方法,设计并研制了船模重量、重心及转动惯量集成电测系统,分析了系统误差,进行了标模测量试验,将测量数据与标模固有参数进行了比较,分析了测量系统的精度和重复性.试验证明,系统测量精度高,重复性好,能够...     

一种弱磁作用下铁磁物体感应磁场的计算方法

铁磁物体感应磁场的数值计算研究在舰艇消磁等领域具有重要的应用价值.针对弱磁作用下铁磁物体感应磁场计算的问题,根据均匀磁化体的特点,建立了基于单元表面积分的铁磁物体感应磁场模型.为了解决工程中铁磁物体磁化率难以确定的困难,从弱磁作用下铁磁物体的磁化特点出发,利用磁场垂直分量测最值建立了以单元磁化率为未知量的数学模型,并运用寻优能力强、速度快、易于求解多维优化问题的微粒群算法对磁化率数学模型进行了优化求解,进而用单元表面磁场积分法解算了铁磁物体的感应磁场.通过钢板计算实例中磁场测昔值和计算值的比较,表明该方法计算精度较高,能够较好地反映弱磁作用下铁磁物体的感应磁场分布,有一定工程实用价值.     

基于ANSYS的磁饱和式可控电抗器铁心磁场的分析

针对磁饱和式可控电抗器铁心,应用大型有限元软件ANSYS,建立铁心和空气隙的模型,对铁心磁场进行分析,并对铁心空载损耗进行了计算.以220V,600VA磁饱和式可控电抗器为例,给出了铁心内部磁场分布图以及铁心空载损耗的计算值.将铁心内部磁场与理论磁场及铁心空载损耗的计算值与理论值进行比较,结果表明该模型具有较高的准确度,可以满足磁饱和式可控电抗器的工程设计要求.     

磁悬浮旋翼驱动磁场对支承磁场的影响

通过理论分析以及有限元仿真分析,研究磁悬浮旋翼盘式电机的驱动磁场、磁悬浮系统的支承磁场以及二者之间的相互影响,得到影响的主要因素L₀。提出当关键临界尺寸L₀=11.87 mm时,驱动磁场对支承磁场的影响处于临界状态使其不失稳。通过等效试验对临界尺寸进行了试验验证。根据临界尺寸L₀提出磁悬浮旋翼的设计准则,和一套可行的磁悬浮旋翼设计方案。     

磁悬浮旋翼驱动磁场对支承磁场的影响

通过理论分析以及有限元仿真分析，研究磁悬浮旋翼盘式电机的驱动磁场、磁悬浮系统的支承磁场以及二者之间的相互影响，得到影响的主要因素L₀。提出当关键临界尺寸L₀=11.87 mm时，驱动磁场对支承磁场的影响处于临界状态使其不失稳。通过等效试验对临界尺寸进行了试验验证。根据临界尺寸L₀提出磁悬浮旋翼的设计准则，和一套可行的磁悬浮旋翼设计方案。     

强磁场下永磁机构的优化设计及磁力分析

以魔环安装完毕有效区内产生最大平均磁密为优化目标,在对强磁场下永磁材料磁特性精确模拟的基础上,将遗传算法与有限元分析及Preisach磁滞模型三者结合起来,对魔环内部软磁材料的结构进行了优化设计.将优化结果用传统简化方法(电流片等效法)进行验证,以证明其正确性,并用Ansoft Maxwell软件设计出合理的魔环纵向长度及魔环安装的初始位置,分析了魔环安装各步所受的静磁力情况,为魔环的安装提供了必要的参数.     

静态磁场谐振磁传感器设计

为了解决磁致伸缩/压电复合磁传感器测量静态磁场时需要交变激励磁场以及磁电电压输出低等问题,提出了一种改进结构的磁致伸缩/压电/音叉复合谐振磁传感器,采用COMSOL有限元仿真软件对传感器的应力与应变分布以及音叉的振动模态进行仿真.结果表明,传感器的谐振频率随着磁场强度的增加近似线性递增;在0～1 000 Oe磁场范围内,灵敏度达1. 750 5 Hz/Oe,是改进前的7倍,验证了传感器改进结构的有效性.     

环境磁场对磁记忆检测信号的影响

通过对一铁磁性试件进行磁记忆检测实验,选择手机信号作为干扰源,研究不同环境磁场下试件磁记忆检测信号的变化情况.同时,对试验过程中的环境磁场对磁场强度变化的影响进行了机理分析.研究结果表明:对不同程度的环境磁场干扰,检测得到的试件磁记忆信号差别显著;周围有放置手机但不通话时,环境磁场的干扰程度不大;随着周围环境的通话手机数量逐渐增多,环境磁场的干扰程度不断加大直至足以影响检测精度.     

利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法

针对磁钉导航系统中磁钉地图创建困难、现有建图方法不适用于多路口磁钉地图的问题,提出一种利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法.首先采用惯导、里程计和磁尺采集道路磁钉数据,依据标志磁钉划分磁钉段,从传感器数据中提取出磁钉段的特征,进行特征匹配,在匹配成功的磁钉段之间建立闭环约束.然后利用改进图优化算法,减小错误闭环约束对优化结果的影响.最后从优化完成的图中提取出磁钉点,再建立磁钉地图.基于真实道路环境的实验结果表明:利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法操作简单,建立的磁钉地图精度较高,全局一致性很好,导航试验也验证了地图的可用性.该方法可以很好地解决多路口磁钉地图建图问题,是一种有效的磁钉地图创建方法.     

磁选法去除粉煤灰中磁性铁的研究

研究了应用磁选机去除粉煤灰中磁性铁．利用粉碎机粉碎试样，在粉煤灰的粒度为0．074mm时，磁场强度为744kA·m^-1时，磁选次数为3次的条件下，将粉煤灰中的铁含量（质量分数）由6．27％降到了2．41％，去除率达到61．51％，回收率为92．11％．该方法快速准确，操作简便，可用于粉煤灰中磁性铁的去除．     

磁荷的多极辐射场强和能流密度

在Dirac磁单极存在的情况下,考虑保持Maxwell方程双矢势下的电磁对偶性。利用有磁荷存在的d’Alembert方程推迟解,求出了带磁荷粒子的电磁辐射的表达式。最后得到磁多极辐射表达式。     

磁种絮凝-磁分离法处理含锌废水的研究

采用磁种絮凝-磁分离方法对模拟某锌盐制造企业的排放废水进行处理,研究了废水pH值对其Zn^2＋去除效果的影响、絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）和磁种（Fe3O4）对氢氧化锌沉淀物沉降性能的影响以及外加磁场对磁种-氢氧化锌絮凝体沉降性能的影响。结果表明,有利于Zn^2＋沉淀的最佳废水pH值为9-12;PAM与磁种同时使用能改善Zn（OH）2的沉降性能;在外加磁场作用下,废水中的磁种-氢氧化锌絮凝体由于受到与重力方向一致的磁力,其沉降速度加快,污泥压缩得更快、更实,上清液中锌的质量浓度降至0.83 mg/L;磁性矾花絮凝体经硫酸溶液或氢氧化钠溶液浸泡后,过滤得到的磁种可循环使用,滤液中的锌可回收利用。     

释放式印字机构线圈磁场有限元分析

建立了释放式印字机构激磁系统的理论分析模型，并采用矢量磁势对典型印字机构的激磁系统进行了有限元分析，得到了磁场的分布规律，讨论了激磁线圈磁场的特性和磁路间的耦合关系。