用有限差分法分析电介质静电场特性

电介质内的电位分布、电场分布和极化等特性相对常规静电场问题难于理解.在介绍有限差分法求电位分布原理的基础上,导出了介质中拉普拉斯方程的有限差分形式;通过巧妙设计非均匀介质区域并运用Matlab求解,分析了电介质的静电场特性.理论分析与仿真计算结果符合较好.     

镜像法计算接触网的电场强度

镜像法是电场强度计算的一种经典的常用方法,本文利用镜像法原理,推到出接触网空间任一点的电位,然后推到出任一点电场强度的计算公式。利用Matlab对电场强度进行仿真,得出电场场强在空间分布的规律。     

基于Matlab的直流电阻率三维数值模拟及可视化

针对直流电阻率法的三维正演问题,采用积分方程法的数值解法,特别地,对板状体三维模型做了具体的网格剖分,在Matlab下编程实现了求解其电位分布的算法.根据电位分布分别采用中间梯度法,三极剖面法和联合剖面法计算了地面的视电阻率分布.结果表明,视电阻率异常图充分显示了积分方程求解的正确性.对于该结果,在Matlab中采用GUI编程生成了更为方便的人机交互式正演界面,该界面具有直观、高效的特点.     

钢轨电位分布模型及仿真

随着电力机车牵引电流不断增大,钢轨电位过高成为突出问题.本文通过建立直供方式下钢轨电位的分布参数模型,并用MATLAB进行仿真,得出了钢轨上电位和电流的分布情况.分析了主要参数对钢轨电位分布的影响;考虑机车本身的影响,引入了机车系数来修正钢轨电位峰值.最后给出了在通常情况下钢轨电位计算值和实际值的比较,验证了模型的正确性.     

基于变电站接地系统的改进型粒子群优化算法

由双层土壤和不等电位模型建立接地网优化目标函数,采用分合群和裂变变异的方法对传统的粒子群优化算法进行改进,解决了早熟现象和收敛速度慢等问题.以某变电所接地系统的实际参数为例建立仿真模型,Matlab仿真结果表明,相对等间距分布的80 m×60 m和120 m×100 m变电所接地系统,改进型粒子群算法优化的按指数规则分布的不等间距分布最大接触电压降低率达到了21.65%和23.45%,最大散流电流密度差降低率达到18.05%和10.26%,说明变电站接地优化设计方法能够有效降低最大接触电压和最大散流电流密度差,接地系统的安全性得到大幅提高.     

三电平逆变器中点电位平衡电路的设计与仿真

多电平逆变器在中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用 .二极管中点箝位三电平逆变器是一种简单实用的多电平逆变器 ,但是三电平逆变器直流侧中点电位偏移问题影响着逆变器及其电机调速系统的可靠性 .为此提出了一种用于三电平逆变器中点电位平衡的硬件电路 ,详细介绍了其工作原理以及参数设定 ,并用Matlab/Simulink仿真工具对系统进行了研究 ,给出了较好的仿真结果 .     

雷击建筑物底层暂态电位分布初探

建立9柱框架结构建筑物的等效电路模型,利用电磁暂态仿真软件EMTP对雷击建筑物底层暂态电位分布进行模拟仿真计算,分析引下线长度、土壤电阻率、雷击点位置、建筑物楼层数、雷电流波形等因素与雷击建筑物底层暂态电位分布的关系,得到的主要结论为:雷击建筑物底层暂态电位的分布随引下线长度和楼层数的增加逐步趋于均匀;9柱多层建筑物模型随引下线长度的增加,底部暂态电位趋于均匀的速度比9柱单层建筑物模型快;9柱单层10 m×10 m×3 m建筑物模型的底部暂态电位的分布随土壤电阻率的增加逐步趋于均匀;雷击中间位置的底部暂态电位分布较均匀,雷击屋角和屋边缘位置的底部暂态电位分布不均匀;雷电流波的波头时间越短,底部暂态电位的分布就越不均匀,雷击点处的底部暂态电位随波头时间减小而上升.     

放射治疗剂量分布的计算机仿真

给出一种Fortran DPM程序与Matlab语言相结合的放射治疗剂量分布仿真方法.利用蒙特卡罗方法模拟放射治疗剂量分布,改写已有的用Fortran语言编写的放射治疗程序DPM(dose planningmethod),与方便图形处理的Matlab语言相接口,处理DPM得到的计算结果.仿真结果表明,通过这种结合处理,可以很方便地得到等剂量分布曲线和等剂量面等图形,将仿真出的剂量计算结果明显地显示出来,为实际应用带来很多方便.     

基于双控制因数的VIENNA整流器中点电位平衡设计

三相VIENNA整流器中点电位不平衡,降低了VIENNA整流器整体性能。通过对三相VIENNA整流器中点电位平衡的研究,提出了一种基于双控制因数中点电位平衡策略,该策略一路由整流器直流侧上下电容电压偏差通过P控制器控制,另一路由整流器直流侧上电容电压与直流侧输出电压半值的偏差通过PI控制器控制,然后将两路控制器控制因数叠加构成双控制因数调节上下电容充放电作用时间,抑制中点电位波动,使中点电位达到平衡。最后在Matlab/Simulink中建模仿真,结果表明该策略可有效抑制中点电位波动,同时具有响应快速、稳定的特点,加入该中点电位平衡策略的VIENNA整流器中点电位波动不仅动态性较好,而且稳定性强。     

SVPWM控制三电平逆变器

论述了空间电压矢量调制(SVPWM)控制二极管钳位式三电平逆变器的原理与实现方法.提出了确定参考矢量的三个规则,并推导出工作矢量作用时间、输出顺序及描述了中点电位的控制规则.通过采用Matlab仿真,结果证明SVPWM控制三电平逆变器的可行性.     

应用有限元分析电压互感器电磁场

利用有限元软件的电磁分析功能，对电压互感器磁力线分布情况进行了研究，并应用电路等效原理，对电压互感器3种运行状态下磁力线分布进行理论分析．从而更加透彻地解释电压互感器磁力线分布情况，为进一步研究提供参考．     

势场中理想气体粒子分布规律

应用统计力学的方法，首先证明了玻耳兹曼分布律完全符合统计力学中麦克斯韦．玻耳兹曼统计法，说明了玻耳兹曼分布律与各种势场中的理想气体粒子存在的空间维数和遵从何种能谱无关。然后进一步推证了遵从玻色-爱因斯坦和费米．狄拉克统计法的理想气体粒子处在各种势场中按势能的分布规律，其结论为粒子数密度是势能的幂级数函数。并且应用计算机模拟仿真手段绘制出势场中理想玻色和费米气体粒子按势能分布向经典粒子按势能分布的过渡曲线。由此可以证明玻耳兹曼分布规律只是玻色和费米分布规律的一级近似，所以后者才是处在势场中理想气体粒子的一般性的分布规律。     

不同覆冰长度下110kV复合绝缘子的电位分布

覆冰在绝缘子中多有发生,研究不同覆冰长度对绝缘子电位的影响,对绝缘子除冰工作有一定指导意义。以110 kV复合绝缘子为例在ANSYS中建立其仿真模型,基于有限元静电场模型分析了不同的覆冰长度对绝缘子表面电位分布的影响。结果表明：洁净FXBW-110/100型复合绝缘子表面电位分布是极其不均匀的,覆冰长度小于60 cm时对绝缘子表面电位影响不大,覆冰长度达到70 cm时覆冰末端点位分布畸变严重,覆冰长度达到80 cm时表面电位分布的不均匀性得到明显改变,绝缘子表面整体电位发生严重畸,绝缘性能严重下降。     

一维井地电位模型建立与求解

井地电位法是研究水驱前缘以及剩余油分布较为实用的方法。首先建立一维油水两相渗流方程,基于电位与含水饱和度模型将渗流方程与电位微分方程相耦合,形成一维井地电位模型。对模型采用有限差分法,隐式求压力,显式求饱和度,再利用含水饱和度与电导率的关系,建立形成电位微分方程,隐式求电位;在此基础上建立计算机求解模型。对一维水驱油过程进行模拟计算,通过数值求解,模拟水驱油的完整过程,得到电位分布与含水饱和度变化的相关关系。该方法为井地电位法后期反演油水分布提供理论支持。     

椭圆柱绕流的理论研究

现有的椭圆柱绕流理论给出了椭圆柱周边流场分布示意图,但流场分布图的数学分析计算过程并不完善,给进一步研究椭圆柱绕流问题增加了难度。首先利用保角变换的方法求得攻角为零时的椭圆柱绕流复势,然后利用复变函数理论将椭圆柱绕流复势分离,得到了椭圆柱绕流的势函数和流函数,随后利用MATLAB软件绘制出了流线和等势线分布图,进而基于求得的绕流势函数和流函数,应用理想流体力学相关理论,讨论了椭圆柱面的流体压力分布规律。     

辽河盆地大民屯凹陷流体势及油气运聚

通过对辽河盆地大民屯凹陷古地层压力恢复和地下古流体势空间分布模式模拟,确定盆地流体系统构成,进而提高对油气运移规律的认识,预测有利油气聚集区,提高钻探成功率.研究显示,大民屯凹陷地下古流体势分布与生油洼陷分布一致,高势区是大民屯凹陷油气成藏主要烃源区和动力源区,低势区与现今油气田吻合较好,可根据流体低势区预测新的油气聚集部位.     

内齿轮电化学修形中的电场数值模拟

基于数值模拟方法,运用极坐标形式的扇形网格将电化学反应区域离散化,根据内齿轮齿廓和阴极表面方程确定出边界条件,对计算区域的电位分布和齿面电流密度分布进行了数值计算,得出了齿轮结构参数、工艺参数对齿面电流密度分布的影响规律,这对于内齿轮电化学修形中阴极结构及工艺参数的确定具有很好的指导作用。     

玻尔兹曼分布与费米—狄拉克分布的统一

用数值方法讨论了玻尔兹曼分布和费米-狄拉克分布,发现在一定的条件和范围内,它们是相互统一的.在研究这个统一时,有两个影响因素：化学势和温度.在温度稳定而化学势变化的情况下,在化学势远大于0时,两者差别比较大;化学势较小时,基本符合.在化学势稳定而温度变化的情况下,随着温度的增加,费米—狄拉克分布几率更接近于玻尔兹曼分布几率.     

配电网单相接地期间电压互感器直流偏磁机理及抑制措施分析

为解决单相接地期间中性点不接地配电网电压互感器直流偏磁,导致励磁电流畸变过电流,谐波、振动、损耗和发热增加等,造成电压互感器故障、一次侧熔断器频繁熔断和危害配电系统的问题。通过瞬时对称分量法求解了故障期间电压互感器励磁电流表达式,分析了电压互感器直流偏磁的产生机理,提出了一种考虑灭弧的直流偏磁抑制措施,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了中性点不接地配电网,针对单相接地引起电压互感器直流偏磁的影响因素及抑制措施的有效性进行仿真。结果表明,铁心饱和、故障相角是影响电压互感器直流偏磁的重要因素,所提措施能够有效抑制直流偏磁过电流的发生。     

气候变化对浙江楠潜在分布范围及空间格局的影响

气候变化对物种分布的影响是珍稀濒危物种资源保护研究的热点问题之一。利用Maxent模型预测浙江楠在末次盛冰期、全新世中期、现代和2070年4个历史时期的潜在分布区,分析浙江楠各个历史时期的分布格局,并评估了不同气候因子对其潜在地理分布的影响。结果表明,Maxent模型模拟现代分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.996。高度适生区包括浙江省与福建省交汇的武夷山、仙霞岭、浙江东南部的洞宫山、雁荡山等较高海拔山地地带,中度适生区位于幕阜山、罗霄山、怀玉山、武夷山、黄山、天目山、会稽山、雁荡山、洞宫山等低海拔丘陵地区。末次盛冰期浙江楠潜在分布区位于东海大陆架内; 全新世中期分布区与现代相似,但面积更大,向低海拔地区延伸; 2070年潜在分布区有北扩东进的趋势。Jackknife检验表明,影响浙江楠地理分布的主要因子有最干季降水量、最冷季降水量和最干季均温。