外加磁场对氩等离子体鞘层尘埃粒子密度分布的影响

采用流体模型数值模拟了含有尘埃粒子的氩等离子体鞘层结构,研究了外加磁场对鞘层内尘埃粒子密度分布的影响.模拟结果显示外加磁场能够改变鞘层电势分布,使尘埃粒子受到的电场力随之改变.同时,外加磁场对尘埃粒子的密度分布有明显的影响.随着磁场平行基板分量增大,尘埃粒子在鞘层内聚集区域将远离鞘层.如果尘埃粒子较小或磁场较强,尘埃粒子可以离开鞘层,不打到基板上.因此可以利用外加磁场调控鞘层内尘埃粒子的运动方向.     

正离子初速度对电负性等离子体磁鞘结构的影响

采用流体模型经过理论推导得到了电负性等离子体磁鞘的玻姆判据,并数值研究了正离子进入鞘层时的初速度对电负性等离子体磁鞘中带电粒子密度及电势分布的影响.研究结果表明:正离子进入鞘层时y方向的初速度对磁鞘中带电粒子的密度和电势分布有较大的影响,而其z方向的初速度对磁鞘中带电粒子密度分布的影响很小.     

电磁波在大气非平衡等离子体中的吸收

采用平板模型对入射电磁波在大气非平衡等离子体中的吸收特性进行了数值模拟,着重研究了大气中的负离子的存在、外加磁场以及碰撞频率等因素对电磁波吸收的影响,并给出了相关参数的数值模拟结果.     

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。     

远场弱磁信号的小波域自适应检测研究

探讨了基于Mallat算法的自适应小波阈值消噪在复杂磁环境下运动目标磁场弱信号检测方面的应用.阈值的选取是算法的关键,基于对目标磁场频谱分析,采用与尺度相关的自适应ARMA模型的阈值算法,改进在不同的小波分解层阈值滤波的性能.对实测数据进行算法仿真,并与Donoho阈值算法检测效果对比表明,自适应ARMA模型阈值滤波算法显著提高对目标磁场弱信号的检测和提取能力.     

测量船舶垂向感应磁场的新方法

针对用感固比法或两地测量法获取船舶磁场垂向感应分量Ziz的弊端,提出用地磁补偿线圈模拟地磁场,通过改变补偿线圈的层数和各层之间安匝量之比的方法来提高模拟的准确度.提出了测量船舶磁场Ziz的具体方法,在不同的磁环境下研究了Ziz的变化规律,分析了船舶磁场Ziz分量与地磁场和自身磁化状态的关系,同时给出了准确测量Ziz时地磁补偿线圈磁场和补偿电源必须满足的要求.     

具有两种温度离子的磁化等离子体中的尘埃声孤波

运用约化摄动方法,研究了在高阶横向扰动下,具有两种温度离子的磁化尘埃等离子体中的尘埃声孤波,得到了描述尘埃等离子体中小振幅尘埃声孤波的ZK方程,讨论了横向扰动对孤波振幅和宽度的影响,并分析了存在压缩型孤波和稀疏型孤波的条件.     

基于FDTD法等离子体光子晶体的禁带特性研究

研究了垂直入射的电磁波在一维等离子体光子晶体中的传播特性,采用时域有限差分方法数值模拟的方法讨论了等离子体厚度和介质材料的介电常数对电磁波在等离子体光子晶体中传播反射和透射特性的影响,给出相应参数的模拟结果.     

超磁致伸缩致动器有限元分析及实验研究

超磁致伸缩致动器的输出性能主要取决于致动器内部磁场分布特性,进行致动器的磁场数值分析,对预估致动器工作性能参数具有重要的意义.文中利用有限元法进行了致动器的磁场分析,并根据磁场分析结果预估了超磁致伸缩致动器静态位移特性.实际测试了致动器的静态特性.实验结果表明所建立的有限元模型及分析方法是合理的.     

基于颗粒流离散元方法的行人动力学 模型及仿真研究

离散元方法是分析和求解复杂离散颗粒系统问题的一种高效力学数值模拟方 法,对于提高目前行人动力学模型中的求解效率,细致刻画行人运动中的力学关系具有 优势.本文利用颗粒接触理论中的软球模型描述行人的接触及挤压行为,以现有社会力模 型中的主观运动力作为外部输入,构建了基于颗粒流理论的行人运动模型,并在离散元 EDEM仿真平台上实现.通过对不同密度条件下行人运动行为及平均速度的仿真及统计, 对比实测数据,验证了模型的有效性;通过对比不同仿真平台的计算速度,验证了算法的 高效性.研究结果表明：模拟得到的行人流在不同密度下的行为符合现场观测,模拟所得 行人平均速度数据与实测数据基本吻合,所建模型具有较高计算效率.因此,基于颗粒流 理论的离散元方法能够实现对行人运动的模拟,且具有进一步的研究价值.     

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.     

方腔内热磁致空气自然对流数值研究

建立了处于空间中的孤立永磁体产生的永磁场中的二维方腔热磁自然对流模型,并通过数值计算的方法研究了方腔内空气在重力和磁化力驱动下的自然对流现象.在瑞利数105和磁场强度0.5~3.5T范围内,研究了梯度磁场对自然对流的抑制作用,给出了方腔内磁浮升力场,温度场、流场的变化以及方腔内壁面的换热特性.结果表明:高剩磁钕铁硼永磁体磁场可以明显的抑制方腔内自然对流,与重力场自然对流相比,方腔内流场和温度场发生了明显的变化,剩磁3.5T时Nu减小达47%.     

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.     

孤立波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性

近海流线型箱梁主梁距水面较低时,气动特性极易受到极端波浪边界的干扰.为研究极端波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性,以孤立波浪模拟极端波浪,基于FLUENT软件,采用铺层网格技术建立了模拟运动孤立波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性的数值模型;利用所建立并验证的数值模型研究了不同参数下运动孤立波浪边界对流线型箱梁气动特性（静气动力系数、涡量场以及平均压力系数和脉动压力系数分布）的干扰.分析结果表明：不同孤立波浪边界运动速度干扰下流线型箱梁气动特性明显区别于无波浪工况;随波浪边界运动,迎风角处剪切层方向相比于梁底转折角处（8°风攻角）及梁顶转折角处（-8°风攻角）剪切层方向变化明显;在运动孤立波浪边界干扰下,箱梁抖振响应会随风攻角幅值增大呈增大趋势.     

阻尼材料损耗因子的测试

通过试验典型的薄板-附加阻尼层结构得到其动态参数,研究了基板材料及厚度、阻尼层厚度对阻尼材料损耗因子温度、频率特性的影响,将试验获得的参数输入仿真模型,分别计算基板以及复合板的频率值,对比试验与仿真结果,误差均在5%以内,证明测试所得阻尼材料参数以及损耗因子温度、频率特性规律的正确性。     

静磁场对熔融液滴振荡变形影响的相场模拟

为了解静磁场作用下熔融液滴振荡过程的特征,采用相场法数值模拟了硅熔体液滴的界面变形和内部对流过程,分析了轴向静磁场对初始形状为二阶Legendre函数硅熔体液滴界面振荡和内部对流的影响.研究表明:施加静磁场以后,液滴收缩较快,说明静磁场抑制了液滴内部流动;随着磁场强度从0增加至0.9 T,流函数最大值从0.57减小到0.08,液滴的界面振荡和内部对流逐渐减弱,液滴的长短轴比更快趋近于1,但磁场对液滴的振荡周期没有明显影响,显示相场法能够模拟密度较大的熔融液滴的界面振荡和内部对流过程.      

含有多种不同尘埃颗粒的等离子体中尘埃声波的调制不稳定性

运用约化摄动法,得到了描述含有多种不同尘埃颗粒的等离子体中尘埃声波的非线性薛定谔方程(nonlin-ear Schr dinger equation),并研究了尘埃颗粒满足PLD分布时尘埃声波的调制不稳定性.     

利用不充分磁场信息导航的新方法

以中国东南沿海海域磁场为研究对象,以分辨率为3′×3′的国际地磁参考场数据作为背景场,采用最小二乘法拟合出海域的局部地磁场模型,反解出地磁场的最佳定位模型,并进行了仿真分析,由最终的仿真计算结果可以看出,在研究区域范围内,模型定位的纬度均方误差小于1.2 n mile,经度定位均方误差小于4.8 n mile.针对舰船使用的磁罗经调试时间长,误差补偿费用高的弊端,将磁场定位模型应用于磁罗经的磁差补偿.仿真结果表明,利用磁场本身的信息也可得到很理想的补偿效果.     

预制钢筋混凝土结构在地震荷载下的往复荷载分析

为了研究预制钢筋混凝土工业结构的地震响应,根据欧洲研究课题组在最新的试验研究中所用的试验原型,建立了SAP2000模型来模拟试验过程.数值模拟将主要研究该结构在不同的地震强度下的往复荷载.数值分析表明,文中的分析模型和方法可以再现试验过程,具有较高的仿真精度,为SAP模型用于分析结构的地震响应提供了依据.     

永磁同步电机空载气隙磁密波形优化

为改善永磁同步电机的反电势波形,通过分析径向式V型磁体结构永磁同步电机的空载气隙永磁磁密波形和改变极靴形状获得偏心气隙,采用不均匀气隙改善气隙磁场波形,并用有限元软件分析了偏心距为15.2、20.2、25.6、35.6和50.6 mm时的气隙磁场波形及其对应的谐波含量,获得了气隙磁场波形畸变率与偏心距之间的关系曲线,得出了最优偏心距.电磁场的数值计算和实测结果表明,通过优化偏心设计,样机空载的反电势波形接近理想正弦波,相应的总谐波畸变率为0.5%,永磁同步电机的空载气隙磁密波形得到了改善.