基于HFSS和无线充电的线圈天线设计

本文基于无线充电,通过基于有限元法的电磁仿真软件(HFSS)对线圈天线进行3D建模。在二端口网络分析法的基础上,建立谐振式无线充电的等效电路模型,求解出系统最大传输效率时的表达式。基于以上方法,研究本文设计的线圈天线传输特性,包括线圈天线的S参数、驻波比、充电效率和3D电磁场分布图,得出线圈天线在中心频率2.8 GHz处发生谐振,输入回波损耗最小,为–29.11 d B,且充电效率可达到84.15%。此外,线圈天线具有成本低、结构简单等优势,因此该设计对无线充电的研究有很好的借鉴作用。     

采用源搅拌方法实现混响室低频电磁场均匀性研究

根据已推导的谐振腔激励的三维电磁场一般数学表达式,阐述了如何利用这一数学公式进行对称模、反对称模电磁发射,也可利用这一数学公式合理设计源搅拌的发射天线运动轨迹和姿态,以此解决混响室低频电磁场均匀性问题.最后讨论了源搅拌混响室的优点和不足.     

现代潜艇铅酸蓄电池充电模型

铅酸蓄电池是常规潜艇水下航行的核心动力,为优化动力系统工作性能,需要建立充电模型.蓄电池充电所需的时间与蓄电池的充电方法、放电制、剩余容量等因素有关,即充电的规律具有强烈的非线性特征,神经网络方法是充电模型建模的可行技术手段.基于前馈神经网络,建立了任意放电率下的一级充电模型,利用插值法模拟了二级至五级充电规律,模型能确定或计算端电压、充电起始点和电解液密度参数,获得了蓄电池在任意工况下的充电规律.与充电试验值对比表明所建立的充电模型可行.     

波叠加法解的非唯一性问题改进及声源位置优化研究

本文提出一种有效满足声场整体计算精度需求且能保证声场唯一解的改进方法.该方法在单极子波叠加法的基础上,以分析波数范围内重构前后体积速度相对误差为目标函数,以同形缩小系数为优化变量对声源所在曲面位置进行优化选取,再通过辐射体内部添加适量额外的单极子源可有效保证声场的唯一解.两个数值算例表明:对于脉动球源,球心处添加一个单极子源的改进波叠加法可以有效避免解的非唯一性问题,且具有非常高的计算效率及精度;对于复杂几何体,以体积速度相对误差为目标函数优化得到的单极子源位置,添加附加源后可求得声场的唯一解,且满足整体计算精度要求.     

船用放电装置设计方法

因船用电子产品使用环境的特殊性,船用放电装置需满足电磁兼容、散热、噪声等严苛的指标。文章分析放电装置Buck电路和放电电阻的特性,在结构设计上将放电装置的Buck电路和放电电阻进行电磁隔离和热隔离,从而可分别对2部分进行电磁兼容设计和热设计。通过热仿真和试验验证,成功使放电装置满足相关试验指标,并总结出船用放电装置的设计方法。     

极低频发射天线场地等效电阻率的计算

通过对均匀半空间有限长导线源辐射场强的理论分析,表明极低频发射天线场地等效电阻率主要由天线两端接地点的位置决定。文章对MT法测量的视电阻率数据的处理和天线等效电阻率计算方法上提出了几点看法,以供参考。     

内河电力推进船功能区振动响应分析

船舶总是会因其动力源、推进器、波浪以及其他外部激励的作用而产生振动,甚至有害振动。文章通过有限元方法对某电力推进内河船不同功能区结构进行螺旋桨和主机激励作用下的振动响应计算,对比螺旋桨和主机激励作用下不同功能区的振动响应,并判断振动产生的速度及加速度幅值是否符合CCS相关规定的要求。结果表明,在螺旋桨激励作用下,不同功能区振动响应远大于主机激励作用下的振动响应,电力推进装置所产生激振力对电力推进船舶的振动几乎没有影响。由此,对电力推进系统助推的船舶振动计算分析及该类船的设计提供一定的参考。     

甚低频伞形发射天线数值计算

甚低频发射天线为垂直天线,虽然其尺寸很大但相对波长非常小,属于电小天线;为了提高天线辐射效率,改善电流分布,通常在天线顶部进行加载,使天线顶端电流不再为零,从而提高天线的有效高度.另外通过敷设大型地网系统亦可以提高天线的辐射效率.以典型的伞形甚低频发射天线为例针对天线加载和敷设地网两种方式采用矩量法进行数值计算,并提供电流分布仿真结果和结论.     

阻抗管中多自由度波导抑振器的声辐射

多自由度波导抑振器通过自身的运动来抑制弹性基板中弯曲波的传播,但其自身的运动也将引起声波向周围介质辐射。为了定性研究其声辐射性能,在物理建模时,将波导抑振器视为由一个单极子共振器(类似于Helmholtz共振器)和一个偶极子共振器复合而成的结构。单极子共振器通过一根弹性细杆连接在弹性基板上。在外界振动的激励下,单极子共振器产生一个振荡的体积速度,偶极子共振器产生一个振动的偶极子弯矩。它们都将在介质中引起相应的声辐射。由于该模型具有损耗阻尼,因而可以耗散部分振动能量。同时,在单极子共振器的共振频率处,受激振动声辐射将出现峰值,而在偶极子共振器的共振频率处,由于受弯矩阻抗特性的影响,该频段的受激振动声辐射将产生一个阶跃。水声阻抗管中的试验研究证实了这一结果。     

基于空运行辨识柴油机模态参数的激励方法

提出一种基于空运行辨识柴油机模态参数的新方法。针对其激励规律进行分析,通过提高柴油机的转速,一定空间的燃烧室产生的气体冲击序列密度越大、气体敲击的时间越短,获得的激励源越大、频带越宽。进行空运行自激励试验,并与传统的敲击试验辨识结果进行对比。两种状态的辨识结果很相近,固有频率辨识结果最大的偏差为1.9 Hz,这种偏差可能是由于敲击试验在柴油机静止状态下进行,而空运行自激励试验在柴油机工作状态下进行。通过试验验证基于空运行自激励辨识柴油机模态参数的准确性。     

三菱形静电消除器的优化设计

针对大型舰船喷气燃料补给及加油过程中油品静电消除难题,提出基于三菱锥形集流放电针的管道静电消除器,采用有限元分析法仿真模拟新型静电消除器内部的电场和流场,分析消电针的结构及布局对消电效果的影响,得到集流放电针的几何结构及布局的最优值,对比试验验证模拟计算的正确性。     

一种水下等离子体声源充放电控制系统设计

介绍一种水下等离子体声源充放电控制系统的设计方案,能为水下强声源干扰对抗控制提供一种解决途径,设计的充放电控制系统能实现对多个等离子体声源的充放电进行远程操控,并监控工作状态。控制系统设计上选取高精度器件,并采取了一系列防护措施,以适应复杂的工作条件,并满足微秒级高精度时序控制要求。     

港口集装箱传送分配系统的分类比较研究

港口集装箱装卸传输的工作效率是码头竞争力的核心,在不同的码头条件下,只有采用合适的集装箱装卸传输系统才能使作业效率达到最佳。基于这个目标,分别以系统构成、效率、优劣点、适用条件为考核标准,对现今港口集装箱装卸传输进行传统系统和新型系统的横向比较及分析,为因地制宜地采用合适的集装箱传输系统提供理论依据。     

基于神经网络的铅酸蓄电池模型研究

根据某型潜艇蓄电池充放电的特点,设计了充放电装备用以进行模型试验,提出了充放电电流、蓄电池附属系统及参数测量实验的技术方案,以实验数据为基础,结合神经网络技术,建立了比较准确的蓄电池模型。     

汉江下游长低水历时航道整治水位确定方法

南水北调中线一期工程调水后,丹江口枢纽坝下河段来水来沙过程将发生较大变化,低水历时大幅延长,中水流量及历时大幅减少,来沙量减少,现有整治水位的确定方法不能适用于调水后的新的水沙过程。通过研究,提出采用"有效时段输沙能力法"确定整治水位,并已将成果应用于汉江下游兴隆至岳口段航道整治工程设计。     

舰船天线辐射仿真计算研究

预设计是实现舰船总体电磁兼容性先进的设计方法,而天线辐射效能的仿真计算是预设计手段之一。针对舰船天线布置及设计需求,提出一种天线的建模方法,并根据该方法进行天线辐射效能的仿真计算。首先运用FEKO软件对舰船的一种组合天线进行三维空间参数建模和电激励参数建模,然后根据舰船不同的工作状态进行仿真计算,预测该工作状态下天线的辐射效能,最后对仿真计算结果进行对比分析。为舰船天线设计提供定性的建议和定量的数据,为舰船天线优化布置提供了参考依据。     

死区时间对正弦输出电压的影响研究

深入研究了死区时间对正弦输出电压的影响.死区时间是逆变电源正常工作的保证,随着死区时间的增长,逆变电源工作越安全,但同时逆变电源正弦输出电压波形质量变差,正弦输出电压有效值改变,将对负载造成影响.试验结果与理论分析的相一致.     

舰船静电放电仿真研究及防护措施

目前针对舰船静电隐患研究较少,文章对舰船静电放电机理进行分析,阐述了静电在舰船中存在的隐患。根据舰船易发生的2种放电类型,以场感应器件ESD模型和人体-器件ESD模型为研究对象,建立数学模型,搭建Simulink仿真模型,确定研究对象的静电放电特征。通过对研究对象的放电理论研究和放电波形仿真分析,给出舰船静电防护的建议和措施,以降低舰船静电事故发生的可能性,进而保证人员和装备的安全。     

基于能量积分的储能电池动态荷电状态研究

在含有脉冲负载的微电网中,储能设备荷电状态受到负载功率变化影响较大。为了准确估算脉冲负载下储能电池的荷电状态,本文提出了一种基于能量积分的动态荷电状态定量计算方法,可实时在线评估储能电池的动态荷电状态,并选取了三种在微电网储能中被广泛应用的储能电池作为测试对象,在获取其充放电特性的基础上,基于能量积分计算储能电池在不同负载功率下的动态荷电状态。