发动机舱温度场仿真及其影响关系研究

为了全面获得飞行器发动机舱内的电子部件的温度分布,利用有限体积法,采用块结构化网格以及非结构化网格.建立了飞行器发动机舱的有限元模型;应用整体求解耦合问题的有效方法,对此发动机舱内外流场与温度场进行了三维的数值模拟;并对此发动机舱内的温度分布进行了重点数值仿真与分析,而且得出了飞行速度、环境温度等因素的变化对部件温度的影响关系.该模拟结果为发动机舱布局设计提供了参考价值,具有重要的现实意义.     

基于Fluent的恒温箱温度场仿真分析

在线密度计检定规程指出试验过程中液体温度稳定性应小于0.05℃,采用恒温箱为在线密度计提供可控温场,因此恒温箱的温度偏差不得高于2℃。基于Fluent强制对流传热模型对选取的温度点下恒温箱以及在线密度计温度场分布进行分析。为进一步分析恒温箱的恒温性能,改变在线密度计流体入口的温度、速度2个参数对于在线密度计稳定后温差的影响。结果表明,在选取的温度点下恒温箱性能均满足要求;当在线密度计流体入口温度与当前设置温度点的差值小于0.9℃,液体温差在0.05℃以内;当在线密度计与恒温箱温度差值一定,在线密度计流体速度越快,流体温差越小。     

定子无铁心轴向磁场永磁电机温度场分析

为分析定子无铁心轴向磁场永磁电机工作温度过高引起的电机运行性能降低的问题,对电机的温度分布进行了研究.利用多物理场有限元软件建立了电机电磁场和温度场3D有限元模型,求解了电机不同工况下和同种工况不同控制方式时的温度场分布.仿真结果分析了电机内部的温度分布规律及不同控制方式对电机温升的影响,并对定子无铁心轴向磁场永磁电机样机进行实验,实验结果验证了仿真的正确性,对指导电机高效运行及电机的优化设计具有意义重大.     

横风下高速列车系统动力学的平衡状态法

基于车辆-轨道耦合动力学和空气动力学提出了一种快速计算横风下高速列车系统动力学行为的平衡状态方法.首先,忽略轨道不平顺并利用流固耦合联合仿真方法计算横风下高速列车的平衡状态;然后,将平衡状态下的气动力加载到车辆-轨道耦合动力学模型并计算高速列车动力学响应.利用建立的平衡状态方法,研究了列车在速度为13.8 m/s的横风下以350 km/h速度运行时的流固耦合动力学行为.比较了平衡状态方法和联合仿真方法两种方法下列车姿态、安全性和舒适性指标的差异,计算结果差别在3.26%以内.研究结果表明:平衡状态方法计算横风下高速列车流固耦合的效率更高.     

地铁牵引电机牵引特性仿真研究

针对地铁电力牵引特性,建立起直接转矩控制系统的仿真模型。恒转矩、恒功率和自然特性区采用不同的控制策略,为实现三个阶段不同控制方法间的平滑过渡,采用了速度施密特调节器以实现段切换代替点切换。论文应用Matlab／simulink软件对系统进行了仿真研究,模拟了地铁牵引电机在运行过程中牵引和突变负载工况,仿真结果表明系统具有良好的动、静态性能,满足机车运行的要求。仿真结果验证了控制方法的有效性和正确性。     

差示扫描量热仪炉膛温度场仿真研究

差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimeter,DSC)作为研究物质成分及物化性质与热流、能量关系的分析仪器,其炉膛在设计时要求具有良好的均温性从而保证热流、能量的精确检测。为了提高炉膛均温性,研究样品支撑架上样品与参比端的间距对炉膛均温性的影响。通过ANSYS软件建立DSC炉膛数学模型,计算和比较不同间距模型不同稳态温度时炉膛温度场分布,得到在内径为28mm的DSC炉膛下样品与参比端的最优间距为12.5 mm,并进行实验验证了利用该法仿真得到的温度分布规律。通过仿真分析对优化炉膛设计有一定的指导意义。     

格栅对高速列车设备舱散热性能的影响

为研究在裙板不同位置增加格栅对高速列车设备舱散热的影响,建立3种不同设备舱的高速列车空气动力学模型,分别包括原始设备舱、裙板中间增加格栅的设备舱和裙板两端增加格栅的设备舱.基于三维不可压缩N-S方程和k-ε两方程湍流模型,利用FLUENT对250 km/h高速列车设备舱的温度场和流场进行模拟.对列车上行和下行时设备舱的流场与温度场进行分析,比较在不同位置增加格栅时设备舱内温度的变化.结果表明:在裙板不同位置增加格栅对设备舱内的温度场影响较大,在裙板中间增加格栅对头车和中间车设备舱的散热不利,建议在裙板两端增加格栅以更有利于设备舱散热.     

110kV高压电力电缆中间接头电场-温度场的仿真分析

为研究运行中的电缆接头内部电场分布情况,改善绝缘性能,对电缆接头电场与温度场进行了仿真研究.在综合分析电缆接头内部热源的基础上,从介质损耗基本公式出发,建立基于等效电容的电场-温度场耦合分析的数值计算公式.采用有限元分析软件——ANSYS对110 kV电缆中间接头进行了电场和温度场的仿真,分析了110 kV电缆中间接头...     

轨道车辆牵引电机负载模拟系统建模及仿真

在轨道牵引系统研究中,真车试验有着成本高、周期长、实现困难等诸多缺点,而搭建轨道车辆牵引电机负载模拟平台就可弥补这些缺点。本文提出了搭建交流电机——直流电机负载模拟平台的方法,推导出了牵引电机轴上的等效负载转矩及等效负载惯量,并基于高速动车组CRH2搭建了负载模拟平台Matlab/Simulink仿真模型。     

弓网电弧接触线温度分布仿真研究

为了分析弓网电弧对接触网导线温升的影响,以接触线为研究对象,建立了电弧作用下弓网系统滑动摩擦副的三维有限元模型,利用COMSOL Multiphysics仿真分析,得到不同类型的接触网导线在不同环境下的温度分布特征.结果表明:相同条件下,铜镁合金、纯铜、铜锡合金接触线的温升依次升高.接触线的截面积越大温升越高.同种接触导线分别处于正常、覆冰和潮湿状态时,接触线的温升依次升高.仿真结果对选择接触线以及降低弓网电弧对接触线的热损伤具有一定参考价值.     

The effect of contact degradation on electromagnetic radiation in electronic devices

Loose electrical connectors tend to increase electromagnetic radiation. In this current study, the effect of loose contacts on electromagnetic radiation is theoretically modeled and experimentally analyzed. An equivalent model was developed and a wire antenna model was built according to the physical dimensions of the connector to evaluate the radiated field in the time domain. Combining the expressions of the radiated fields and the transfer function of the test probe, the relationship between the input signal and the leakage voltage was obtained. The near field test method was used to measure the leakage signal caused by the loose contact. The tested results for a specific loose contact condition were consistent with the theoretical analysis.     

显卡散热器电磁辐射仿真和结构优化

针对显卡散热器设计越来越大,电磁干扰（Electromagnetic Interference,EMI）易超标的问题,采用ANSYS HFSS建立不同接地方式的某显卡散热器模型,分析所带来的辐射变化;计算散热器与PCB间的寄生参数,优化散热器形状来改变辐射方向,从而有效降低电磁辐射.在屏蔽暗室中进行测试验证,结果表明,优化后显存时钟基频辐射的峰值和准峰值远远小于优化前的值,使产品顺利通过CISPR22 Class B测试,并使该产品顺利、及时地上市.     

温控系统区域间温度场耦合补偿方法研究

基于半导体制冷器的常规恒温控制系统中,每块半导体制冷器仅基于所控制区域温度信号对该区域进行调整,区域间的温度场耦合作用将导致控制稳定性变差.针对这个问题,提出一种区域间温度场耦合补偿的解决方案.将被控电路系统分割成多个控制区域,针对系统结构建立区域间的温度场耦合量化模型,量化耦合作用,补偿当前区域控制算法.仿真结果表明:该方法可以有效抑制区域间温度场耦合影响,提高被控系统的温度稳定性.     

强电磁干扰环境下高精度温度测量

在动力舱内强电磁干扰的恶劣环境下,受环境因素影响,给温度测量准确性和不确定性带来了很多困扰。为了准确地研究舱内的温度分布情况,尽可能地降低环境因素所带来的影响,抑制电磁干扰的问题必须解决。根据测温系统电路的设计特点,设计了抑制电磁干扰电路模块,提出了一种有效抑制电磁干扰的新方案,满足了动力舱内高精度的测温问题,已应用实际工程问题,具有一定实用性。     

矿用电气设备电缆电磁干扰建模与仿真分析

分析了互连电缆的电磁干扰机理,建立了多导体互连线串扰耦合数学模型;运用有限元分析软件Ansys提取了矿用四芯电缆互联线的电容矩阵和电感矩阵;应用场路结合的方法对电子设备互连电缆进行电磁干扰预测分析,得到了与理论分析相一致的数值计算结果。     

《电磁场与电磁波》精品课程建设与实践

电磁场与电磁波课程是通信、电子类学科的专业基础课.近些年来,该程组教师积极从事《电磁场与电磁波》课程的教改活动,致力于将课程中复杂、晦涩的理论进行深入浅出的分析讲解,培养学生正确思维的方法.本文针对兰州交通大学精品课程评价体系,结合该课程实际情况,提出《电磁场与电磁波》精品课程教学模式建设的观点、看法,阐述了课程建设侧重与教材、综合实验、科研的建设.     

Simulation of the coupling of the external electromagnetic field to PCB traces in the SPICE simulator

In this article, a simple method of modeling and simulating electromagnetic field coupling to PCB in the SPICE simulator is presented. The method exploits two assumptions: quasi-TEM wave propagation along PCB traces and representation of an external electromagnetic noise by a plane wave. Under these assumptions, a model of electromagnetic field coupling to the PCB traces is created in the form of an active n-wire transmission line placed in an inhomogeneous (that is, three layers) medium. Next, using the method of successive approximations, an equivalent active n-port (described by means of scattering parameters) is found. This work results in formulas that express the external electromagnetic field in the form of current sources and the way they are simulated in SPICE. The method is illustrated with two examples. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 14, 190–200, 2004.     

振弦式应变传感器的温度影响修正

在介绍振弦式应变传感器工作原理的基础上,探讨了温度对应变测试的影响规律,提出了振弦式应变传感器在混凝土以及大气中温度影响修正实用公式,并成功应用于湖南益阳茅草街大桥施工控制的实践中,取得了良好的应用效果。