基于光纤技术的电磁脉冲3维电、磁场测量系统

为对空间中任意极化方向的电磁脉冲进行测量,研制了一套3维电场和磁场测量系统。分别选择棒状电小天线与B-dot天线作为电场、磁场传感器的接收天线,并通过改变天线几何尺寸来满足工作带宽与灵敏度的测量要求;通过光电转换模块将调理后的天线输出信号转换为光强度信号并通过光纤传输;最终通过建模仿真与标定试验来验证测量系统的性能。实验结果表明:所研制的测量系统体积小、抗干扰能力强、对电磁脉冲的纳秒级前沿响应快,其响应前沿3 ns,电场测量系统的动态范围可达-8.5~8.5 kV/m,磁场测量系统的动态范围可达-10~10A/m;且可以通过3维矢量合成的方法方便地测量空间任意极化方向的电磁脉冲。     

提高电磁平衡头运动平稳性的驱动参数优选方法

不平衡是旋转机械运行过程中的常见故障之一,为了在线消除不平衡需要设计主动平衡装置。提出了一种电磁式主动平衡装置的结构,阐述了其作动原理,基于此重点研究了电磁平衡头的运动平稳性。建立了平衡头的三维有限元简化模型,分析了不同驱动波形下平衡头的运动规律,据此确定了方波驱动方案。针对方波驱动电流大小和通电时间,通过Ansoft-Maxwell-3D仿真分析和实验验证可知,当线圈励磁电流的通、断电时间之比为1:1、通电时间为64 ms、电压大小为10.5 V时,方波驱动的电磁平衡头能够获得良好的作动平稳性。     

有限元法的一种数据结构

稀疏矩阵非零元素压缩存储技术是处理大型有限元方程的必要手段,采用合适的数据结构是提高计算效率的关键。本文提出一种基于单元边索引的非零元素压缩存储方案,这种方案利用了单元边与总体矩阵中非零元素之间的一一对应关系,概念清晰。由于每个元素在压缩向量中的位置在网格划分阶段就确定了,因此在单元分析过程中就可以直接完成总体系数阵的压缩存储和边界条件处理,无需繁冗的寻址计算,矩阵的求解运算也非常便捷,最大限度地减少了有限元分析的内存需求,提高了计算效率。文中对相应的数据结构和算法描述做了详细的讨论,并通过一个涡流检测问题的有限元算例验证了本文方法的有效性。该方案可以方便地推广用于三维有限元问题和高阶单元。     

电磁搅拌作用下激光熔池电磁场、温度场和流场的数值模拟

建立了描述电磁搅拌辅助激光熔凝过程的电磁场和流场的三维数学模型,采用有限元和有限体积结合的方法实现激光熔池中电磁场与温度场及流场的耦合模拟分析,研究了电磁场对激光熔池流场与温度场的影响。结果表明,电磁力在水平面上呈周向分布,切向电磁力的大小从熔池边缘到中心递减;在旋转磁场的作用下,熔池内温度略有降低,温度梯度减小;熔池内液体趋向旋转运动,速度场分布与电磁力相似;熔池纵向环流增加,使熔池内的熔体对流加剧,有利于传热,加快冷却;激励电流大小对电磁场和熔池流场有明显影响。为激光加工提供理论参考。     

浅析液压锁电磁场对电液伺服阀组件的影响

首先对电液伺服阀组件工作原理进行了介绍,然后在对电液伺服阀和液压锁的电磁场进行分析的基础上,探索了组合条件下液压锁的电磁场对电液伺服阀输出性能的影响。分析表明,液压锁电磁场产生磁通的大小和方向与液压锁的实际工作电压及供电极性相关,电液伺服阀力矩马达工作气隙处的原有磁通叠加后会改变衔铁的偏转力矩,最终导致伺服阀组件的输出压力变化。最后,通过改变液压锁供电电压和供电极性,进行了试验验证。     

氮化硅陶瓷微波烧结几何参数对电磁场分布影响规律的研究

在微波烧结过程中,烧结试样内部电场分布情况对试样烧结过程起决定性的作用。采用HFSS仿真软件,对一种加载氮化硅试样的5馈口微波烧结腔进行模拟仿真。同时,研究了试样的半径、高度及放置位置对微波电场的影响规律。模拟结果表明：当试样半径在42—44 mm左右时,内部电磁场分布均匀;随着试样高度的增加,电场的均匀性先下降后上升到最大值后又下降,试样高度在92—94 mm处附近时内部电磁场分布较为均匀、场强梯度小;随着放置高度的增加,试样内均匀性上升,但超过一定高度后电磁场均匀性下降;经比较研究,得出电磁场分布均匀、符合烧结要求的最佳烧结试样尺寸为高度93 mm、半径44mm、放置高度215 mm。     

Laplace方程分域展开方法

针对电磁场分析中有限元法适应能力强,但计算量大,效率低,而解析法计算量小,但适用范围窄的各自优缺点,将有限元方法与解析方法相结合,提出了一种分域展开的半解析方法用以求解工程电磁场问题。依据龙格定理,把复杂的求解场域分割为若干形状简单的子域,在每个子域内利用本征函数构造半解析展开式逼近方程的解,然后通过子域拼接得到整个场域的解。展开式系数用配点法确定。由于采用解析展开式,逼近效率高,减少了未知数个数;同时由于是局域逼近,具有解函数形式简单,计算量小,矩阵是稀疏的,条件数小,易于求解,实施方便等优点。以二维Laplace问题为研究对象,数值算例验证了方法的有效性,表明该方法花费时间短,计算精确度高。     

铝电磁场快速铸轧网络化控制系统的设计

为了使分布在不同地域的现场控制设备和控制子系统有机地连接成一体,达到宽广地域的远程监视与控制,提出了铝电磁场快速铸轧网络化控制系统.该系统设计采用三层网络结构,以工业以太网和现场总线作为通信网络,融合了控制技术、计算机网络技术、通讯技术,具有模块化、分散控制、高可靠性、易于工程开发和维护以及低成本等优点,铝电磁场快速铸轧网络化控制系统满足了生产过程管控一体化的需要.     

利用电磁场刺激螺旋藻胞外多糖分泌

系统研究了外加磁场作用对螺旋藻生长及其胞外多糖分泌的影响.研究发现,在40kA/m以下范围内,磁处理有利于螺旋藻细胞生长及生物量的积累,并当磁场强度为24kA/m时比生长速率最高.磁场强度高于40kA/m后螺旋藻的生长受到一定抑制,达到80kA/m以上时生长受到明显抑制,400kA/m以上则基本停止生长.在较高的磁场强度下螺旋藻生长缓慢但却有利于螺旋藻胞外多糖的分泌.螺旋藻对数生长期进行磁处理效果最好.