基于物理模型的动态海面电磁仿真方法研究

针对微波海洋遥感中复杂海面电磁环境难以准确建模的问题,给出了粗糙海面及目标的电磁仿真方法。通过海浪谱模型建立了与实际情况相符的三维海面,设置相应的电磁参数,准确复现海洋环境。采用时域有限差分方法(FDTD),将空间和时间离散化并进行迭代运算,计算动态实时的电磁分布状态。最后通过仿真对海面模型进行验证,并给出了相应的电磁分布状态。结果表明,该方法能够有效实现完整的海洋电磁散射仿真系统。     

基于探地雷达的水库坝基渗漏正演模拟

水库坝基渗水将带来溃堤的风险,造成水资源浪费及生命财产的损失,针对现有技术无法确定坝体渗水洞坐标的实际情况,提出采用探地雷达对坝体进行日常检测。利用时域有限差分法(FDTD)对在二维空间进行FDTD按照Yee氏网格离散处理的原理,得到其电磁分布方程,基于水库坝基的实际构造,建立了空气层、混凝土层、黏土层及两个渗水洞的理想模型,并依据理想模型建立了带有石灰岩干扰点的混凝土层干扰模型。利用MATLAB实现系统架构,并进行正演模拟。结果显示:探地雷达可以用于较深目标体探测,通过改变探地雷达电磁波中心频率,并对比50,100和200MHz三种频率雷达电磁波的检测频谱,又对带干扰模型进行了模拟,验证了100MHz频率雷达电磁波,用于复杂地形的检测效果更优。     

OpenGL在复杂目标RCS计算中的应用

在复杂目标的电磁散射计算中,图形电磁计算方法(graphicselectromagneticcomputing,GRECO)可以克服其他方法的缺点,实现电大复杂目标雷达散射截面(RCS)的实时计算.然而目标实体模型的建立需要依靠各种CAD软件,计算对CAD软件依赖性很强,本文提出的OpenGL技术,可以使计算和造型分开,形成独立的软件,同时还可以通过模型数据文件同CAD软件保留接口.     

利用FDTD法计算人体对手机辐射的比吸收率(SAR)

利用FDTD法计算人头部对手机电磁辐射的比吸收率.首先建立手机辐射的电磁模型和人体头部非均匀块状电磁模型,然后计算手机距人体头部不同距离时比吸收率在人头部内的分布,并根据国家的电磁安全标准对计算的结果进行了分析.     

基于边界二维CAD模型的三维离散元法边界建模方法

在采用离散元法分析散粒物料与相关机械部件的接触作用时,如何建立复杂结构和不同运动方式机械部件的离散元法分析模型,已成为离散元法工程应用需要解决的主要问题.运用一种基于机械部件二维CAD模型(CAD软件设计图)建立其三维离散元法分析模型的方法,即利用AutoCAD功能强大的二次开发包并综合运用投影匹配、智能辅助线以及人机交互等方法,建立机械部件三维离散元法分析模型的方法,从而实现了由机械部件的CAD模型进行机械部件的离散元法性能分析,为相关机械部件的数字化设计和虚拟设计提供了一种新方法和新工具.     

电磁层析成像系统中标量磁势的数值解法

电磁层析成像技术是一种基于电磁感应定律的工业过程成像技术,激励线圈产生的交变磁场在目标物体中产生涡流,进而产生二次磁场.接收线圈检测到感应电压后利用重建算法可以得到物场的分布信息.边界元法以积分方程为数学基础,同时采用了与有限元法相似的划分单元离散技术,将边界积分方程离散为代数方程组后用数值方法求解.边界元法在电磁层析成像技术中已有一定的应用,而基于标量磁势的边界元法使得求解过程的速度和效率显著提高.本文针对一个简化的电磁层析成像系统模型,利用3种数值方法求解目标物体表面的标量磁势,并利用Matlab编程得到仿真结果.对结果进行对比分析后,选出最优解法.     

微带-槽线转换结构的数值分析

文章利用FDTD算法对微带-槽线正交背靠背转换结构进行了仿真模拟,提取了0~10 GHz频率范围内传输系数和反射系数,所得结果与HFSS仿真软件图形具有较好的一致性,与等效电路理论的结果接近,表明方法可靠有效;计算得到该模型的中心频率为5.1 GHz,100.73%的相对带宽内插入损耗小于1.3 dB,同时建立了等效电路模型并与电磁仿真结果进行比较;改变槽线宽度进行FDTD仿真,绘制S21(Ws,f)曲面图观察功率传输随槽宽的变化规律,对目标函数进行优化并得到了优化槽宽,进一步分析得出转换结构的中心频率和通频带带宽对于槽宽的变化不敏感。     

旋转对称金属目标上凹槽中填充材料对电磁散射影响的分析

利用各向异性时域有限差分法(FDTD)分析填充不同介质凹槽的金属目标的电磁散射。就具有旋转对称特性的典型目标模型,详细计算分析了在凹槽中填充不同材料对其电磁散射特性的影响,计算结果显示在目标的特定部位上开适当宽度和深度的槽并填充负单轴各向异性介质能显著降低目标的后向雷达散射截面(RCS)。     

基于CAD系统的快速成形层片轮廓扫描数据的直接提取

为避免快速成形中采用CAD模型的转换模型造成层片轮廓扫描数据精度损失,研究了在CAD系统内部直接提取层片轮廓扫描数据的方法．分析了层片理论轮廓扫描边界中高次曲线的离散方式,定义了层片轮廓扫描面积偏差的概念,建立了CAD模型直接分层截面轮廓边界离散模型,实现了在CAD系统内部直接提取层片轮廓扫描数据,并在聚苯乙烯泡沫材料成形机上进行了试验．结果表明,CAD系统和快速成形系统之间可以避开三维CAD模型的STL转换等近似处理环节,从而获取高品质的轮廓扫描加工数据．     

基于WEB房车制动器CAD系统的设计与实现

采用B/S和C/S混合结构,将JSP,Servlet技术与商用CAD系统的二次开发技术相结合,构建了房车制动器CAD系统.系统具有支持制动器的结构参数优化、稳健设计、虚拟试验、虚拟装配等功能.给出了系统的框架结构,对组成系统的各个功能模块进行了详细介绍.运用制动器与整车性能的匹配理论,对制动器进行选型分析,给出了整车匹配模块的算法流程图;以制动效能为目标,建立了制动器优化设计数学模型,确定了制动器的主要结构参数.将基于损失模型的稳健设计方法应用于制动器的设计,将基于响应面模型的稳健设计方法应用于电磁体的设计,提高了制动器设计质量;为实现电磁体表面均匀磨损和抗旋转趋势,提出了非对称结构电磁体的优化设计方案.