平板电磁成形过程仿真研究

电磁成形是一种高能高速加工方法。成形过程的分析是电磁成形的基础理论研究。利用有限元方法建立了平板电磁成形过程的数值模型,根据平板电磁成形特性的理论分析确定了模型的边界条件和磁压力载荷。利用非线性有限元程序ADINA对平板自由胀形进行模拟。分析了平板电磁成形的动态过程。最后验证了模拟结果的正确性。     

空间电磁环境可视化系统的研究与应用

设计并实现了一个空间电磁环境可视化系统,能够对空间电磁环境中的地形与电磁数据进行统一建模,解析并作可视化映射,从二维、三维空间等多个维度对电磁场进行可视化处理,实现了电磁分布态势、等值线、传播方向路径等多种形式的电磁环境可视化方法,该系统能够为用户提供一种更为高效的空间电磁环境可视化分析工具。     

有限元耦合模型在航空电源瞬态特性中的研究

针对航空交流电源中旋转电枢式无刷交流同步发电机组的内部电磁场运行原理、瞬态运行特征及故障工况研究,传统解析法受前提条件限制不能进一步提高分析能力,而有限元法是分析电机的常用数值计算方法.多数文献只选择旋转磁极式主发电机进行了电磁分析.这里在忽略端部漏抗的前提下,提出用二维有限元法建立直流电流源激励的旋转电枢式交流励磁机瞬态电磁场耦合模型,推导了迭代方程组的教学表达式,利用离散化法解算得到交流励磁机的瞬态磁路和电路特性,通过对某型航空交流电源的交流励磁机的实例建模分析,验证了方法的正确性,对于研究交流电源中旋转电枢式结构的交流励磁机的瞬态电磁特性起到了重要的参考价值.     

缝隙结构电磁屏蔽特性数值仿真建模方法研究

以存在缝隙的机箱为例,对基于电磁场有限元法的缝隙仿真建模方法进行研究.阐述了缝隙电磁特性的有限元计算原理,并对单元形状引起误差的原因进行了理论分析;通过对网格划分方法研究,分析了缝隙建模中质量较差单元对求解精度的影响规律,获得了网格数量和求解精度、计算时间、计算规模之间的关系;引入转移阻抗概念,提出了基于转移阻抗的缝隙等效建模法.理论分析和仿真结果表明,该方法可在保证精度条件下大幅减少网格数量,有效缓解网格数量和计算时间、计算规模之间的矛盾.对于工程应用具有重要的指导意义.     

不同车载天线电磁特性的仿真研究

研究不同天线的电磁特性对于选择合适的车用天线以及对于车载天线的电磁兼容性研究都是十分重要的.依据实际车型建立了逼真的汽车模型,利用有限积分法(FIT)对三种不同车载天线的增益方向图及其在车内的电磁场分布情况进行了仿真研究,并分析了改变天线增益曲线的方法.这些工作可为车载天线的电磁兼容性研究及车载天线的设计提供一定的参考.     

基于有限元模拟的20Gr模锻件切边变形机理及变形规律研究

研究了20Gr锻件的切边成形方法,运用有限元分析软件Deform对切边变形过程进行数值模拟仿真,仿真结果表明:(1)锻件切边过程分为弹性变形阶段、塑性变形阶段及断裂分离阶段;(2)切边过程中,最大切边力随着飞边厚度的增加而非线性增加,但单位厚度上所需的切边力随着飞边厚度的增加而逐渐减小;(3)当飞边厚度为7 mm时,最佳凸凹模间隙为11.3%t(0.6mm);(4)当飞边厚度为7 mm时,最佳凹模小圆角为r=2.1%t(1.5 mm).通过阐述变形机理为建立锻件切边工艺规范提供指导,并在实验中取得了较好的效果.     

平面波斜入射多层材料的屏蔽效能与反射衰减

为解决多层屏蔽材料和吸波材料在分析设计中屏蔽效能和反射衰减的计算问题,从电磁场理论出发,提出了平面波斜入射时材料分界面的输入阻抗,导出了TE波和TM波以任意角度入射多层材料的屏蔽效能和反射衰减计算公式。通过对计算公式的验证与分析,实验验证了计算公式的有效性。研究了电磁波入射角度与极化方式对多层材料的电磁屏蔽效能和反射性能的影响,其结论可用于指导电磁材料的设计与应用。     

交流接触器E型电磁铁分磁环的仿真设计

采用非线性瞬态磁路方法建立E型电磁铁分磁环的磁路数学模型，结合电磁场分析和可视化技术对交流接触器的工作特性进行了仿真计算，通过实验验证计算的正确性。结果表明，利用该仿真软件可以方便地对交流电磁系统的分磁环进行设计，大幅度提高交流电器产品的设计效率。     

粉末高速压制成形二维流动的元胞自动机模拟

根据粉末高速压制成形和元胞自动机在时间与空间上均离散的特点,分析能量分布与粉末颗粒的水平迁移与垂直迁移规律,建立粉末高速压制成形过程的元胞自动机模型.将高速压制粉末颗粒的迁移规则用矩阵表示,给出基于元胞自动机的高速压制成形粉末迁移过程模拟的算法.利用Matlab软件实现对高速压制成形粉末流动过程的模拟,得到高速压制粉末致密化过程的演化图和密度分布的变化过程.数值模拟的最终密度分布与实验研究的结果较吻合.     

分流组合模挤压过程的有限元分步模拟

基于刚粘塑性有限元法,在模拟过程中采用分步模拟的方法,对有限元网格进行分步重划分和步长的分步设置,并提出了解决体积损失问题的补偿方法,在Deform-3D有限元软件上实现了薄壁复杂截面铝型材的分流组合模挤压成形过程的三维数值模拟。分析了铝合金口琴管挤压过程中的金属的流动和变形行为,获得了速度场、温度场、应力场和应变场的分布图,数值模拟结果与理论分析结果吻合较好。结果表明:采用有限元分步模拟可以在保证模拟精度的前提下大幅缩短模拟运算时间,是模拟薄壁复杂截面铝合金空心型材挤压成形过程的有效方法。     

计算机机箱的电磁脉冲耦合模拟仿真

强电磁脉冲能量通过小孔、缝隙等耦合到计算机机箱内,会对计算机产生干扰和破坏作用。本文应用时域有限差分法模拟了电磁脉冲对计算机机箱的耦合透入过程,通过分析机箱中电磁场和电磁能量随时间的变化曲线,得出了机箱中电磁脉冲的耦合变化特征。电磁脉冲对计算机机箱的耦合模拟计算可用于指导计算机系统的电磁兼容、干扰和防护研究。     

基于形态学处理的电磁信号检测方法

卫星电磁观测背景场中存在较多的噪声、单频干扰、瞬时脉冲干扰,严重影响对电离层电磁辐射事件的分析。针对这一问题,提出了基于形态学滤波与门限分割相结合的自动检测方法,利用自然电磁辐射具有一定时宽和频宽的特点,将门限检测后的时频域电磁信号参数图像转换为二值图像,通过设置合适的结构元素,滤除噪声和干扰。利用该方法对电离层左旋极化特征的电磁辐射信号进行了检测和统计分析,验证了该方法从海量数据中检测目标的有效性。     

基于FDTD的时变等离子体中电磁波频域特性研究

推导了计算一维时变磁化等离子体的时域有限差分（finite difference time domain, FDTD）的递推式,分析了一维情况下的时变等离子体中电磁波的频域特性,并通过选取算例,验证了该方法的准确性。对将等离子体频率按时间分为3个阶段的复杂情况进行了计算分析,通过改变时变磁化等离子体占空比,得出了时变磁化等离子体对电磁波有频率漂移和频谱展宽等规律。     

基于多分辨率动态模态分解的电磁信号时频-能量分析

针对电磁信号时-频-空间-能量分析不兼容的问题, 提出一种基于分解时空域电磁辐射信号的数据驱动方法来分析复杂电磁环境。首先, 使用多分辨率动态模态分解方法将复杂电磁信号以不同的分辨率分离为不同时空尺度的模态分量。然后,利用时频分布对各模态瞬时频率和能量特征进行采集。这种动态的分解分析方式能快速侦测电路和电子系统的多方面电磁环境状态, 具有不需要先验数据训练, 不受时频分辨率限制, 可以实时分析和降低数据维数等优点,且提取的动态模式及其频谱分别在空间域和时域具有明确的物理意义。仿真实验显示, 重组信号和原信号的平均误差在-18 dB以下, 证明了所提方法的可行性和优势。     

电子设备贯通导线的电磁耦合时域分析算法

目前,应用于电子设备贯通导线电磁耦合分析的数值算法仍比较缺乏。基于时域有限差分(finite difference time domain, FDTD)方法和传输线方程,并结合诺顿定理,提出了一种高效的时域混合算法,用于解决电磁波作用于电子设备贯通导线的电磁耦合问题。首先,将贯通导线按照电子设备屏蔽腔结构分解为内、外传输线。然后,采用FDTD方法结合传输线方程,构建内外传输线的电磁耦合模型,并求得内外传输线上的瞬态响应。最后,根据诺顿定理建立贯通导线的等效电路模型,解决内外传输线之间的阻抗不匹配问题,并实现干扰信号在贯通导线上的来回传输。采用该时域混合算法,对电磁波作用自由空间和屏蔽腔内电子设备贯通导线的电磁耦合进行数值模拟,并与传统FDTD方法进行比较,验证了算法的正确性和高效性。     

LORAN C导航系统电磁环境模拟器设计与实现

分析了LORANC无线电导航系统的工作原理和电磁波环境 ,研究了一种将软件和硬件相结合来模拟产生LORANC电磁波环境中各种信号及噪声的方法。具体设计了LORANC电磁环境中各种信号的产生 ,PC机中软件完成初始环境参数的设置和舰船运动要素计算。该模拟器模拟效果逼真 ,解决了LORANC导航系统室内操作训练的难题 ,其方法可推广应用到其它复杂的时序控制器中     

矩量法中引入压缩感知求解三维电磁散射问题

在解决三维电磁散射问题时,随着入射波角度的变化,传统的矩量法需针对每个角度分别计算该入射波照射下散射体表面的电流系数。对于求解宽角度下的电磁散射问题,该算法需反复运用迭代求解,运算量大,效率相对较低。为此,引入压缩感知技术来求解宽角度下的三维电磁散射问题,利用稀疏转换基和观测矩阵对数据进行稀疏表示和观测,通过数次观测所得的值再采用恢复算法即可重构出所需全部入射角度下的电流系数值。利用该方法计算所得结果与传统算法得到的结果一致,在不影响计算精度的同时可减少运算时间,降低计算复杂度。     

电磁辐射发射现场测试中基于空域对消的背景电磁干扰抑制方法

在进行电磁兼容现场测试时，从环境电磁信号中准确地提取出待测设备的电磁辐射信号是迫切需要解决的难点问题之一。基于空域对消的原理，本文使用新型的时域测量和接收体制，嵌入时域信号处理方法，在缺失环境电磁干扰源的数量和方位分布等先验信息的情况下，依然能够等效地创造出一个暗室环境，滤除测量现场的环境电磁干扰并获得待测设备的真实辐射特性。仿真和测试结果表明，该方法不仅能够抑制窄带和宽带稳态干扰，而且对瞬态干扰也有很好的抑制效果，此外多径干扰也能够得到有效抑制，为电磁兼容现场测试带来较好的可操作性和便利性。     

浅海中水下航行器尾流感应电磁场建模与仿真

为了研究水下航行器探测的新途径,以水下航行器产生的尾流为研究对象,推导建立了水下航行器尾流感应电磁场的浅海数学模型,并利用高斯积分法对数学模型进行了数值求解和实例仿真计算,结果表明,水下航行器尾流感应电磁场具有频率低、远场衰减速度慢、传播距离远、持续时间长的特点,量级可观具有可探测性,可用于对水下航行器的探测。     

电磁频谱伞罩自干扰抑制实验验证

针对电子战场上的电磁波干扰问题, 以电磁频谱伞罩系统中一个点对点通信场景为对象, 研究伞罩自干扰抑制架构, 并设计实验平台对所提架构进行验证。首先，对授权接收机处的接收信号进行频率同步, 然后利用本地参考伞罩自干扰进行时间同步和信道估计, 最后完成伞罩自干扰信号的重建和对消。实验结果表明, 所提出的伞罩自干扰抑制架构能够充分地抑制授权接收机处的伞罩自干扰信号, 预期可用于区域战术电磁频谱授权管理, 夺取区域范围内的制电磁权。