基于边界等效源的舰艇磁异常推算技术研究

用等效源法实现舰艇磁异常推算通常将等效源置于舰艇所占空间内,其位置分布参数常依赖人为经验确定,从而直接影响了等效源法在舰艇磁异常推算中的通用性。针对该问题,从边界积分理论及等效原理出发,分别建立了以边界单层源、双层源和混合源为未知量的边界等效源舰艇磁异常推算模型。与应用于舰艇磁场建模中传统等效源法相比,其等效源只需分布于边界面上,从而大大降低了人为因素的影响。基于磁场测量值来求解边界等效源磁性参数属磁场逆问题,磁场测量数据中信息量的不足通常使其表现出一定的病态性。为减小测量误差等因素对计算结果的影响,应用截断奇异值分解方法对模型进行了求解,并分析了所用磁场数据类型对建模的影响;采用数值算例和船模实验对边界等效源舰艇磁异常模型进行了分析比较。结果表明,基于截断奇异值分解方法求解的边界等效源舰艇磁异常模型,可有效克服传统等效源法在舰艇磁异常建模中的不足,推算结果令人满意。     

磁饱和直线电机磁场辐射的仿真分析

基于有限元仿真软件分析铁芯磁饱和的直线电机的磁场辐射,会遇到"要求解空间磁场分布,需要知道铁芯饱和磁导率的大小;要知道铁芯饱和磁导率的大小,需要求解空间磁场分布"的矛盾。论文分析了直线电机铁芯磁饱和对空间磁场分布的影响,建立了直线电机磁场辐射的有限元仿真模型,采用迭代计算的方法求取铁芯材料的饱和磁导率,进而求解直线电机周围空间的磁场分布,仿真结果与实验测试基本吻合。     

螺线管内交变磁场中电子磁聚集研究

本文就螺线管内交变磁场中电子纵向磁聚焦现象进行了分析和计算，得到了严格的电子运动方程，并由此推导出电子荷质比测定公式。文中对磁聚集螺线的双线分裂现象进行了讨论。结果表明，此现象产生于螺线管交交磁场中的自感应作用。对于磁聚集点不产生影响。     

螺旋浆在外磁场中转动所产生的磁特征信号

现代水雷技术的进步对消磁提出新的要求，除铁磁效应外，还须考虑其他电磁源的特征信号，如水下电位，极低频电磁特征信号及与磁场和涡流有关的腐蚀效应，介绍一种由直流电磁源产生的特征信号，在以前的文献中没有对该特征信号进行描述，通过简单分析计算可证明，一个旋转的导电螺旋浆感应的涡流可产生一个横切外部磁场的净磁矩，该磁矩的大小与螺旋浆的材质、大小、外部磁场的磁通量及螺旋浆的角速度有关，讨论了螺旋浆模型的基本理论及实验结果。     

感应式磁传感器的设计

对影响感应式磁传感器的参数进行了分析,给出了线圈匝数最佳值的寻求方法;建立了长方体磁芯退磁场的模型,给出了在弱磁环境下长轴方向上退磁场的变化规律;为了增加传感器两端的输出,提出了在磁芯两端放置集磁板提高磁芯有效磁导率的方法,并给出了有效磁导率的计算公式;对线径大小对线圈电阻、电感和分布电容的影响进行了分析,提出了线径选...     

船载铁磁物体对全船磁场影响的数值预测方法

舰船复杂的结构和多样的铁磁材料使得建立准确的舰船磁场模型十分困难,研究船载铁磁物体对全船磁场的影响规律是建立舰船磁场简化模型的必要前提。基于三维静磁积分法,提出一种船载铁磁物体对全船磁场影响的数值预测方法。首先以圆筒和钢板混合模型为计算实例,模拟计算结果与实验测量值吻合较好,由此说明数值模拟计算的有效性和正确性;其次,设计某型船模的数值计算模型,分析研究内部铁磁设备、垂直舱壁及水平舱壁对全船磁场的影响规律。结果表明,对于低磁材料的舰船,不能忽略船载铁磁物体对全船磁场的影响。所得结论对实际舰船磁场建模工程具有一定指导意义。     

潜艇磁矩对反潜直升机磁探宽度的影响

通过潜艇磁场的偶极子模型和直升机磁异探测模型建立了潜艇的磁异场模型,然后依据文中所提出的磁异强度指标曲线确定了直升机的磁异探测宽度,在此基础上对潜艇磁矩与反潜直升机磁探宽度的关系进行了仿真分析。大量仿真结果表明,潜艇磁矩对磁探仪探测宽度的影响较大,随着潜艇磁矩的减小磁探仪的探测宽度快速减小,当潜艇磁矩减小为原来的0.3倍时,探测宽度减小一半。同时反潜机航向对磁异探测宽度随潜艇磁矩变化关系的影响在东西航向上达到最大。另外,在对潜艇磁矩对磁探仪探测宽度的影响近似估计时,可采用偶极子磁场的最小探测宽度模型进行计算。     

磁体导电性对水下组合磁源磁场影响研究

目前的磁诱饵仅能实现战术上的对抗,作为战役型诱饵存在着存储能源不足等问题,这造成了诱饵在战役层面上不能长时间做对抗使用。针对此问题,本文在提出“航行体（兼磁体）加单电极前置的两电极”式磁源结构的基础上,建立航行体完全导电和完全绝缘2种理想情况下组合磁源的空中磁场模型,并进行了对比研究。仿真和试验结果均表明,相同尺度下,将航行体表面设计成绝缘状态,磁场强度明显增大,能有效实现能源的高效利用。     

应力对潜艇磁场的影响研究

针对潜艇上浮下潜过程中,在水下不同深度处水压对潜艇磁场影响的问题,从磁应力能角度出发,分析了潜艇内部应力与外部磁场间的关系,并用气压代替水压进行了潜艇内部应力与外部磁场间关系的船模测量实验。理论分析和实验结果表明:潜艇模型固定磁场和感应磁场随着压力的增加而增加。该结论为潜艇磁隐身设计和磁隐身水平的提高提供了重要参考。     

磁传感器阵列布置形式对铁磁目标磁场信息量获取的影响

为进行铁磁目标磁场的精确建模,利用磁传感器阵列测量了铁磁目标周围特定区域的磁场分布,根据测量数据重建铁磁目标的磁源分布,并以观测矩阵的奇异值坡度为评价标准对磁传感器阵列所获得的铁磁目标磁场信息量进行评估。通过将理想和简化布置形式下的磁传感器三分量阵列和垂直分量阵列进行对比分析,发现与垂直分量阵列相比,三分量阵列更具优势,而简化三分量阵列则因其具有可获得充分的磁场信息、能减少测量点数、占地最小等优点成为实际工程中最可取的阵列形式。     

基于泊松方程的磁罗盘磁域自差修正

电子磁罗盘是现代车辆导航中重要设备,但至今尚未应用到船舶导航上。针对船载磁航向测量中存在的各种误差,分析了船载情况磁罗盘系统误差的形成原因和机理,在此基础上系统地研究了船载特殊情况中数字磁罗盘误差校正问题,并且具体给出基于泊松方程的磁域的误差修正方法,实验结果表明,该方法简单有效地实现磁航向误差校正,且补偿精度高、成本低。     

“聚磁式”磁力耦合器的磁场分析

为提高设备功率与转矩密度,本文提出了一种"聚磁式"磁力耦合器,并对其进行了有限元仿真分析。分析结果表明与一般磁力耦合器相比,"聚磁式"磁力耦合器,转矩提高20%,是一种有效的紧凑性设计方案。分析结果为磁力耦合器的结构设计做支撑。     

一种磁性物体周边磁场的估算方法

在国防和航天工业中,有时需要对某设备的周边磁场进行测量.而在实际操作中,单靠测量显然无法较全面地反映出其周边磁场的特点.为了推算出一般磁性物体的周边磁场并提取其特征,从边界元理论出发,根据物体周边合适点的磁场测量建立反演模型,求出正演所需要的面磁荷参数从而建立其正演模型,进而推算出其周边磁场.用一般铁磁性物体进行了验证性实验,其推算值与测量值吻合得比较好,误差小,可应用于实际工程中.     

基于支持向量机回归建模的船舶磁场推算方法

磁性目标形体复杂,磁化不均匀,目前一般采用逆方法拟合测量数据,从而建立其磁模型。从支持向量机回归理论出发,通过实验室测量数据建立了基于支持向量机回归的船舶磁场模型,与实际测量值比较,利用该模型推算的船舶下方磁场值的均方根误差小于10%,满足工程应用要求,这对于未来支持向量机在船舶磁场推算中的应用有着重要意义。     

低磁类舰船内外磁场推算中的位置优化

针对利用磁体模拟法进行低磁类舰船内外磁场换算时,方程离散后容易呈现病态的问题,根据内部测量数据的变化趋势,提出了一种先限定某些位置作为优化测量点,再利用微粒群算法优化其它的优化位置的方法。不但解决了测量位置优化问题,而且需要的测量点数较少。通过两组不同测量位置的磁场推算实例,验证了优化位置的有效性,其推算精度符合工程实际需求。     

弱磁作用下对铁磁性物体感应磁场的理论分析

本文在不考虑铁磁性物体剩磁影响的情况下,对铁磁性物体的感应磁场进行了理论分析,指出在弱磁作用下,铁磁性物体磁矩与外磁场成线性比例关系,通过对铁磁性物体去磁系数的研究,对比例系数进行了计算。     

扫雷舰非接触磁扫雷编队参数设置及磁场分析

在编队扫雷作业中,如何使编队的队形参数和扫雷工作制度合理化。从而得到较好的扫雷效率。是急需解决的课题。从扫雷具磁场分析入手,通过扫雷编队在不同条件下的仿真计算绘制了等强线,并给出了最佳舰间距的计算方法;讨论了队形误差和不同工作制度参数设置对扫雷可靠性的影响。最后得出必须根据扫雷训练的实际情况并考虑多种因素的的影响来制订科学合理的扫雷计划,编队扫雷才能获得较好的效果。     

运动平台磁体感应磁场建模研究

文章建立了运动平台磁体感应磁场的磁偶极子模型,通过数据拟合得到磁偶极子模型系数。将模型计算结果与数值计算结果相比较进行误差分析,验证了磁偶极子模型描述磁体远场区磁场的准确性。     

涡流磁场测量方法研究

介绍涡流磁场产生的原理,提出采用模拟舰艇摇摆切割磁力线产生涡流磁场的测量方法.采用圆铜板为简易模型,从理论研究和试验结果两方面证明,利用线圈通电方法产生、测量涡流磁场可行,测量数据准确.