深海中极低频时谐垂直电偶极子电磁场的解析解

将海水看作线性、均匀、各向同性的半无限大导体空间，利用汉克尔变换及开尔文函数的近似展开式，推导求得了极低频时谐垂直电偶极子在深海中产生的电磁场的解析表达式．运用文中推导的解析表达式，可以计算海水中任意场点的电磁场值．     

两层介质中运动垂直时谐偶极子产生的电磁场

基于时谐电磁场的麦克斯韦方程,利用在两层介质情况下的矢量磁位边值条件,然后经过狭义相对论的洛仑兹变换,求解出匀速运动的垂直时谐电偶极子在介质中产生的电磁场的表达式,文章最后以深海中低速运动的极低频垂直时谐偶极子为例,运用基于汉克尔变换式的FFT变换算法对所得到的磁场解析式进行了数值计算,并且通过分析计算结果得出有价值的结论.     

浅海中静态电偶极子电场分布的镜像法研究

利用镜像法,依据电磁场惟一性原理,在空气-海水-海床3层模型下,推导了位于海水中的任意方向静态电偶极子在海水区域中产生的标量电位及静态电场分布的解析表达式,并对其分布特征进行了数值计算和分析.在实验室中模拟海洋环境和电偶极子,对水下标量电位分布进行了测量.测量结果和理论计算结果一致,表明推导过程和所得解析表达式的正确性.     

基于有源轴接地的船舶极低频电场抑制技术

为了抑制各型船舶在海水中运行时因轴系变化所产生的极低频电场信号,基于有源轴接地技术,研制出一套极低频电场抑制装置.文中分析了船舶极低频电场产生的机理,提出了抑制该极低频电场产生的改进型控制方案,并研制了原理样机.通过开展数值仿真及实船实验,经过对比研究发现,采用该装置后,船舶极低频电场降低了90%以上,抑制效果明显,从而证实了该极低频电场控制方案的正确性.     

挠率、电磁场和内空间

我们在5-维流形中,证明了时-空的挠率与电磁场张量可统一地由一个5-维夫势Aa表示。故电磁场与时-空的挽率可统一地被称为电磁-挠车场．我们还发现”局域化”的内空间的应规产生时-空的挠率;“弯曲”的内空间的度规产生电来场．并在此基础上简单地讨论了内空间、挠率、电磁场与自旋、电荷、电流之间的关系。     

高铁接触网接触线对车厢内乘客电磁辐射研究

为了有效评估高铁接触网接触线在车厢内产生的低频电磁场对车厢内人体健康的安全性,基于有限元软件COMSOL Multiphysics,构建一个集司乘人员、车厢和辐射源为一体的电磁模型,仿真计算了车厢内人体感应电场和感应电流密度大小.研究结果表明,接触网接触线所产生的低频电场在人体躯干中所产生的感应电场和感应电流分布不均匀,其最大值分别为E_(max)=1.276mV/m、J_(max)=8.832 8μA/m~2;在人体头部中枢神经系统中感应电场最大值为E_(max)=1.149 9mV/m,感应电流密度最大值为J_(max)=0.983 7μA/m~2.对比《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中公众暴露的控制限值,文中计算结果均远远小于GB 8702-2014规定的控制限值.仿真计算结果说明接触网接触线所产生的低频电场对车厢内司乘人员的健康不会构成健康威胁.     

舰船轴频电场空间分布特性的实验测量与分析

舰船的腐蚀和防腐电流经螺旋桨转动的调制后在海水中会产生极低频电场,成为一种重要的特征信号源. 文中利用船模在实验室实际测量了轴频电场在海水中的空间分布. 测量结果表明,舰船轴频电场具有很好的空间分布特性, 在螺旋桨的正下方其3个分量通过特性曲线的包络均存在峰值点或谷值点. 文中对国外所采用的轴频电场的抵消方法做了介绍.     

两层介质中水平时谐电流产生的电场

为了研究舰船轴频电场的建模,在麦克斯韦方程理论基础上推导了两层介质中水平时谐电流在本层介质中产生的磁矢量势公式和时谐电场三分量公式,并通过数值方法仿真分析了海水中水平时谐电流产生的电场三分量的分布特性.通过将仿真结果与实验室船模轴频电场测量数据对比表明,舰船轴频电场分布特性与水平电流所产生的电场分布特性相似,因此可以由时谐电流电场的叠加来对舰船轴频电场建模.     

MPCVD反应腔电磁场分布的数值模拟

采用有限积分理论的算法。模拟了具有轴对称的微波等离子体反应腔中电磁场的分布情况。计算出给定等离子体的空间分布时微波反应腔中电磁场的稳定分布状态．并依据实验中的一些可变参数，寻找影响反应腔中电磁场分布的参数。为设计利用MPCVD技术沉淀金刚石薄膜的反应腔提供参考依据。     

电工电磁场多媒体CAI

电工电磁场是由电类专业基础课中一门难教难学的课程。电磁场数值计算技术、计算机可视化技术及多媒体技术的发展,为电磁场CAI带来了很好的客观条件。电工电磁现场多媒体CAI,利用电磁场可视化技术的多种表现形式,形象直观地表达电磁场的场值和位值及其它各参量的空间分布特性,使学生能带更好地理解电磁场的空间分布规律及其特点。     

分层海洋环境对潜艇腐蚀相关静态电磁信号的影响研究

来源于腐蚀及防腐电流的静态电、磁信号是潜艇水下新的重要的目标特性.为掌握分层海洋环境对其水下分布特征的影响,采用三层平行分层导电媒质模型模拟海洋环境、水平直流电偶极子模拟潜艇腐蚀相关电磁场源,通过数值仿真,研究环境电导率、海洋水深、分层界面等因素对潜艇腐蚀相关静态电场和静态磁场的影响.仿真分析结果表明,分层海洋环境对场有明显影响,且存在普通规律.     

烧结机磁力密封中的磁场与台车移动速度的耦合研究

为了解决烧结机台车与风箱之间的漏风问题,研究了烧结机磁力密封中的磁场与台车移动速度的耦合规律。在模拟装置上,设置了移动副和含磁场源的固定副,在可变的二者间隙中分别放入3种磁介质并观察其运动状态。结果表明：移动副以0．79～2．12 m/min的线速度移动时,磁介质分为移动层和固定层两层;分层面与间隙中的磁场强度、移动副移动速度、间隙大小以及磁介质的特性等因素有关。揭示了以“移动层厚度”为标志,与以上四因素具有函数关系的磁介质中“磁”与“速度”的耦合规律。     

Fracture Mechanics for a Mode Ⅲ Crack in a Piezoelectromagnetic Material

Analytical solutions for a Griffith crack inside an infinite piezoelectromagnetic medium under combined mechanical-electrical-magnetic loadings are formulated using integral transform method. The singular stress, electric and magnetic fields in the piezoelectromagnetic material are obtained by the theory of linear piezoelectromagneticity. Fourier transforms are used to reduce the mixed boundary value problems of the crack, which is assumed to be permeable, to dual integral equations. The solution of the dual integral equations is then expressed analytically. Expressions for strains, stresses, electric fields, electric displacements, magnetic fields and magnetic inductions in the vicinity of the crack tip are derived. Field intensity factors and energy release rate for piezoelectromagnetic material are obtained. The stresses, electric displacements and magnetic inductions at the crack tip show the traditional square root singularities; and the electric field intensity factor (EFIF) and the magnetic field intensity factor (MFIF) are always zero.     

Fracture Mechanics for a Mode Ⅲ Crack in a Piezoelectromagnetic Material

Analytical solutions for a Griffith crack inside an infinite piezoelectromagnetic medium under combined mechanical-electrical-magnetic loadings are formulated using integral transform method. The singular stress, elec tric and magnetic fields in the piezoelectromagnetic material are obtained by the theory of linear piezoelectromagneticity. Fourier transforms are used to reduce the mixed boundary value problems of the crack, which is as sumed to be permeable, to dual integral equations. The solution of the dual integral equations is then expressed analytically. Expressions for strains, stresses, electric fields, electric displacements, magnetic fields and magnetic inductions in the vicinity of the crack tip are derived. Field intensity factors and energy release rate for piezoelectromagnetic material are obtained. The stresses, electric displacements and magnetic inductions at the crack tip show the traditional square root singularities; and the electric field intensity factor （EFIF） and the magnetic field intensity factor （MFIF） are always zero.     

Automatic wireless power supply system to autonomous underwater vehicles by means of electromagnetic coupler

With the aim of sending electric power to autonomous underwater vehicles （AUVs）, an automatic wireless power supply system by means of electromagnetic coupler was proposed. An equivalent circuit of the electromagnetic coupler with compensating capacitors was presented to analyze the performance of the system. The magnetizing inductance and leakage inductance, which are important for choosing compensating capacitors, were calculated by finite element analysis （FEA） methods. Then the voltage gain, power loss and system efficiency were analyzed to optimize the winding turns. Finally, a phase-shift full bridge zero-voltage-switching converter and an electromagnetic coupler were produced. The experimental results demonstrated that the proposed system has a high voltage gain with small variation and sufficient power feeding.     

羊足碾压坑层间嵌锁施工技术研究

羊足碾压坑层间嵌锁技术是适用于路基-稳定细粒土底基层-基层的层间结合技术,即利用带有凸块的碾轮使细粒土层表面形成凹坑,再铺筑上层材料,使上、下两层相互咬合嵌锁,任何一层均不会产生单独变形.针对羊足碾在综合稳定低液限粉土底基层上压坑施工后产生起皮、松散和碎裂等问题,选择不同压坑方式和压坑时机进行现场试验;通过测试问题部位与正常部位土体中水的质量分数,证明水的质量分数不是影响成坑质量的关键;根据成坑外观和深度,证明压坑应在压实度达到标准后立即进行,采用"弱振压坑+胶轮修复"的压坑工艺效果较好,成坑深度为10mm,能够发挥层间嵌锁作用.最后给出羊足碾压坑施工建议.     

320kA预焙铝电解槽电磁场分布计算与优化

利用ANSYS电磁场有限元法,建立了320 kA预焙铝电解槽三维电磁场有限元模型,计算了铝电解槽内的电场分布及磁场分布,计算结果与实测结果相吻合,验证了该模型的正确性.在此基础上提出了一种新型电解槽结构,并应用参数化设计语言（APDL）建立该结构的电磁场计算模型,以磁场为目标对该结构进行了整体优化.最终优化后电磁场分布表明：该结构铝电解槽能减小铝液层水平电流,磁场分布对称性好,有利于改善槽内铝液的流动状态,具备较大的节能潜力.     

石龙山隧道爆破振动信号的小波分析

采用db8作为小波基函数,对石龙山隧道同一炮次下垂直向、水平切向和水平径向的原始爆破振动信号进行尺度为7的一维离散小波变化。通过MATLAB程序分别计算了原始信号、各层小波的功率谱及能量比例;详细分析了各层小波的幅值特性、频谱特性及能量分布特性。研究结果表明:垂直向、水平切向和水平径向的优势频率分别为78.125～2 500 Hz、39.062 5～312.5 Hz和39.062 5～625 Hz。该分析方法在频率及能量分析方面的优势可以更加全面地获取爆破振动信号所带来的信息。     

仰拱病害的电磁波响应特征模拟及三维成像

为提高隧道仰拱病害的电磁波三维成像效率和探测精度,提出一种基于旋转交错网格（rotated staggered grid,RSG）数值模拟及偏移成像理论的波场分析方法,建立了仰拱典型病害的RSG数值模型,模拟了电磁波在隧道仰拱及隧道底层结构中的复杂传播情况,分析了电磁波的衰减、绕射、频散等电磁响应特征及道集信号,然后基于RSG偏移成像理论,并通过局部刻画和三维切片等技术,开展了隧道仰拱病害电磁波模拟数据的RSG三维成像研究. 结果表明:仰拱中钢筋与钢支撑混凝土介质的电场幅值均大于6.5 × 104 V/m,仰拱病害的电场幅值约为6.0 × 104 V/m,RSG三维成像及分析方法兼顾了电磁波横纵向分辨率,刻画出了软弱夹层介质内部的疏松情况和起伏形态,提高了电磁波对仰拱病害的成像精度.