固体电枢电磁导轨炮非稳态电磁效应

根据麦克斯韦方程和热传导方程,建立了电磁导轨炮导轨、电枢二维非稳态电磁场和温度场的计算模型,运用有限差分P-R算法进行了耦合计算.数值结果显示了导轨及固体电枢内部磁感强度、电流密度和温度分布;同时由于电枢运动,电流趋向导体表面流动并在电枢尾部与轨道接触面上趋于集中,使电枢尾部焦耳热剧增导致出现高温烧蚀.研究工作为改进电枢设计,避免电枢在快速滑动中发生转捩并抑制烧蚀提供了理论依据.     

电磁轴承支承转子系统的运动稳定性

结合定参数PID控制器方程和具有陀螺效应的不对称转子运动方程形成了电磁轴承支承的转子系统的机电耦合动力学方程.将Poincaré映射与Newton打靶法相结合求解了系统非线性不平衡周期响应.结合Floquet分岔理论分析了系统周期运动的稳定性边界和分岔行为.对电磁轴承支承的转子系统设计了变参数PID控制规律,运用所设计的PID控制算法对系统进行计算,发现变参数PID控制算法使得系统非线性周期响应的稳定性有所提高,保证了系统稳定的谐波运动.     

电磁固体力——磁——电作用的耦合效应

详细介绍了兰州大学电磁固体结构力学研究组近年来在铁磁弹性结构力磁耦合模型建立与定量分析、超导载流磁体磁弹性行为模拟、磁悬浮列车动力控制稳定性与仿真以及压电型智能结构主动控制和小波方法等方面的研究工作和成果。     

电磁推力轴承的力学特性研究

文中讨论了计入推力盘静态倾斜影响后的电磁推力轴承的力学特性,导出了其静、动特性的系数公式,并结合某涡轮膨胀机的电磁推力轴承进行了实例计算．结果表明,推力盘的静态倾斜对电磁推力轴承的力学特性将产生显著影响,使得电磁推力轴承对系统中的电磁径向轴承产生强烈的耦合作用．该结果可用于五自由度电磁轴承转子系统的机电耦合的动力学分析．     

圆锥电磁轴承耦合特性研究

分析了圆锥电磁轴承的几何耦合效应以及电流耦合效应,推导了圆锥电磁轴承特有的力矩耦合特性,给出了圆锥电磁轴承动力学特性的计算方法。在此基础上,计算了轴承锥角、宽径比以及极角比对圆锥电磁轴承静特性基础解的影响。结果表明,圆锥电磁轴承静态力与轴承宽径比成线性关系,但轴承力矩与宽径比之间是非线性的;圆锥电磁轴承极角比越大,磁极面积越小,轴承静态力以及力矩都会减小。     

考虑磁致伸缩效应的偏转式发电机的振动特性研究

为了提高风能利用率,解决现有开关磁阻发电机转子旋转的单一性问题,提出一种新型可偏转双定子开关磁阻式风力发电机。首先,基于电磁-固体力学模块,建立定子结构磁固耦合数值模型,对电磁场、磁通密度、磁致伸缩密度进行了理论分析。其次,采用有限元平台对发电机进行了直观建模,基于力学理论建立考虑磁致伸缩效应的电磁-固体力学基本方程。最后,通过有限元法对发电机内、外双定子以及转子自转、偏转进行磁固耦合仿真,得到应力分布及对应的振动位移。仿真结果表明:磁致伸缩效应下的振动位移属纳米级别且所受应力较小,对发电机运行影响可忽略不计。磁固耦合的分析方法可为分析电机振动、进一步优化发电机参数提供理论参考。     

电磁弹性固体反平面问题辛求解体系及圣维南原理

在由原变量位移、电势和磁势以及它们的对偶变量——纵向的剪应力、电位移和磁感应强度分量组成的辛几何空间,电磁弹性固体反平面问题被导入哈密顿体系,从而有效的数学物理方法如分离变量法及辛本征向量展开法可以用于该问题的求解．首先,通过理性分析直接求解出矩形域问题所有的本征值及其本征函数向量．然后,在对本征函数向量构成的原问题解的定性分析基础上提出了电磁弹性固体反平面问题的圣维南原理。     

基于Boltzmann方程在外加电场和磁场作用下热传导及电磁热弹性理论

从Boltzmann方程出发,应用缓变场中自由电子近似推导出金属电磁介质材料的电-磁-热耦合的热传导定律.结合能量方程和弹性理论方程给出几种典型的多场耦合的电-磁-热弹性理论的基本方程,如抛物线型、双曲线型以及双向相位延迟型的电磁热弹性理论的基本方程.     

耦合与阻尼对人工电磁材料实现电磁诱导透明特性的影响

耦合两振子模型是分析人工电磁材料耦合特性的常用分析模型,它描述了相关参数对吸收谱或透射谱的影响.本文从耦合两振子模型入手,分析了两个重要参数:耦合系数和阻尼对人工电磁材料实现电磁诱导透明现象的影响,计算了吸收谱随这两个参数变化的情况.通过对耦合两振子模型的分析,为人工电磁材料实现电磁诱导透明的分析与设计提供参考.     

有限元/边界元耦合法计算电磁轨道炮三维瞬态涡流场

针对电磁轨道炮电磁场计算中的无穷远边界问题,该文提出用时域有限元/边界元耦合算法进行电磁轨道炮的三维瞬态涡流场的数值模拟。涡流场的控制方程由矢量磁位和标量电位描述,用有限元法求解满足磁扩散方程的含有导轨与电枢的导体区域,用边界元法求解满足拉普拉斯方程的导体以外的区域。耦合边界直接划分在导体表面,不需对边界作特殊处理。该方法消除了对导体周围的空气区域的网格剖分,缩小了计算规模,是一种处理电磁轨道炮电磁场问题的有效方法。     

电磁流体表面推进流场结构特征的数值研究

数值研究了弱导电流体中,具有不同电磁极条带宽度的推进单元近壁电磁力的分布特征和对流场结构的调控效果,并比较分析了不同结构的推进单元体对周围流场推进效果间的差异.采用有限体积法对流场的基本控制方程(Navier-Stokes equation)进行求解.数值结果表明,不同电磁极宽度的推进单元所激发的电磁场场强和流体边界层中电磁力的分布具有类似的变化趋势,但电磁力的渗透深度有差异.电磁极条带较宽的推进单元,其附近电磁体积力具有较好的渗透效果,但其近壁场强较弱.推进单元绕流流场的数值模拟揭示了场强的渗透较深时对推进单元周围流场的影响更加显著.流向电磁力使得边界层流向动能增加,涡量场结构发生改变.推进单元上下表面涡量值出现了正负更替分布的变化特点.     

基于麦氏方程组建立电气设备间电磁场耦合的电路模型

运用麦克斯韦方程组证明了电路的集总条件与准静态电磁场的条件之间的等值关系,揭示了电路理论与电磁场理论的内在联系．提出了建立电气设备间电磁场耦合的电路模型。     

电磁成型加工及其实现方法研究

特种加工是不同于以往利用纯机械能的方式来进行加工的方法,在特种加工领域,采用电磁加工成型的研究还不多见,对电磁的研究多在电磁铸造等材料由液态向固态转变过程的机理和应用上进行。本文结合振动（超声波）加工技术,试图探讨一种利用电磁力进行加工成型工件的一种方法。在研究电磁加工过程能量转化基础上,讨论影响电磁成型加工方法和加工速度的因素,并在原理上提供一套电磁力与振动（超声波）加工的同步方法。     

基于Ansoft HFSS的电磁场与电磁波课程图示化教学

为解决电磁场与电磁波课程理论性强、概念抽象的特点给课程教学带来的问题,以课程中电磁辐射部分内容为实例,展示了基于电磁仿真软件Ansoft HFSS的图示化教学模式。实践表明,利用Ansoft HFSS对电磁问题进行模拟并实现结果的可视化,能够帮助学生加深对相关理论及概念的理解,达到提高教学效果的目的。     

瞬态电磁波在圆波导管口辐射的数值研究

应用电磁场时间域的差分方程,研究瞬态电磁场在圆波导管口的辐射,给出不同场幅包络、不同脉冲宽度情况下电磁能量分布的方向图;还研究了管口不连续性引起电磁能的反射,比较了瞬态场与稳态场的异同,指出数值求解这类问题的局限性,并对一些典型结果作了理论分析。     

网格金属结构屏蔽电磁辐射效果

网格金属结构经常替代金属板进行电磁辐射的屏蔽和防护,利用电磁场理论和数值计算技术从理论和数值模拟2个方面对金属网格结构的屏蔽效果进行了深入研究.研究结果表明:金属网格结构具有优良的远场屏蔽效果,对于距离小于网格中2金属线间距的近场区域,电磁辐射的屏蔽质量较差.透过金属网格结构的电磁辐射在平行于金属网格的方向周期振荡,同时在垂直金属网格平面的方向快速衰减.该研究结果对电磁辐射的屏蔽和防护设计及屏蔽材料的选择具有理论指导意义.     

电磁技术净化乳化液理论和试验的研究

利用动力学原理分析了电磁方法净化轧机乳化液的动态过程,在此基础上,研制出一套净化设备并在轧机上进行了试验.文中描述了净化装置的特性.采用这种方式净化的乳化液可以回收,重复使用,故而降低了生产成本.     

麦克斯韦方程组在电磁场中的作用

讨论了麦克斯韦方程组在电磁场中的作用、数学形式和物理意义,并分析了它在解题中的应用。