双水平井导向钻井磁测距计算方法

对旋转磁场测距导向系统应用于双水平井导向钻井中的工作原理进行阐述,把旋转磁短节看成旋转的磁偶极子,推导旋转磁短节周围空间远场的磁场分布规律,并在此基础上论证探管记录的轴向磁信号两个振幅最大值之间的距离等于双水平井水平段间距,导出根据探管探测的磁信号计算双水平井水平段相对方位的方法。根据测距导向计算方法,利用旋转磁场测距导向系统可以引导正钻井沿着与已钻井水平段平行的路径钻进。     

钻探交变磁场磁源性能影响因素分析

复杂结构井可实现对油气储层的最佳钻遇与保护,随着钻探连通井和双水平井等复杂结构井的数量逐步增多,使得磁性导向系统被引入复杂结构井施工中,其中交变磁场磁源是该系统的重要组成部分,依据电磁学基本理论建立了交变磁场磁源的性能分析物理模型,通过有限元法和实验测试分析验证了该模型的有效性,并对磁源性能影响因素进行了分析。分析结果表明,磁源几何结构和物性参数对磁源性能均存在影响,其中磁源长度和相对磁导率的影响较为规律,线圈匝数、层数和径向尺寸变化体现出最佳结构匹配特性,同时磁源外磁场强度随着中心距离的增大而减少,磁源外磁场强度与距离的三次方成反比关系。     

双水平井电磁测距径向距离计算方法研究

基于旋转磁场测距(RMRS)的基本理论与方法,在考虑磁源尺寸的条件下,首先推导出旋转磁源周围空间磁场分布规律,然后根据磁信号的轴向分量推导出双水井径向距离的计算方法,最后在此基础上通过仿真和实验提出了磁偶极子模型成立的前提条件。研究表明,探管与磁源的距离大于10倍磁源尺寸时,磁偶极子模型是适用于RMRS系统的;探管与磁源的距离小于10倍磁源尺寸时,径向距离的计算方法能够确定注汽井和生产井的水平段间距,对双水平井导向钻井磁测距计算方法作了进一步完善,为此导向仪器的研究提供了理论参考。     

双水平井电磁测距径向距离计算方法

基于旋转磁场测距(RMRS)的基本理论与方法,在考虑磁源尺寸的条件下,首先推导出旋转磁源周围空间磁场分布规律,然后根据磁信号的轴向分量推导出双水井径向距离的计算方法,最后在此基础上通过仿真和实验提出了磁偶极子模型成立的前提条件。研究表明,探管与磁源的距离大于10倍磁源尺寸时,磁偶极子模型是适用于RMRS系统的;探管与磁源的距离小于10倍磁源尺寸时,径向距离的计算方法能够确定注汽井和生产井的水平段间距,对双水平井导向钻井磁测距计算方法作了进一步完善,为此导向仪器的研究提供了理论参考。     

等软磁源法计算三维涡流电磁场

本文论述了三维涡流场可分解为解耦的电场及磁场边值问题，推出了一种求解的等效磁源法。本文正确地选定了磁源的类型及分布，推导了计算公式，计算了在均匀交变磁场中导体球表面的磁感应强度，结果与解析解相符，证明了方法的有效性．     

高温超导量子干涉器磁测量中的电磁反演

基于Biot-Savart定律和空间滤波技术,采用二维傅里叶变换,研究磁场到电流的反演. 对高温超导量子干涉器(SQUID)测得的载流导线周围的磁场分布以及圆孔缺陷周围的涡流场激发的磁信号进行反演处理,并对所得的结果,特别是在傅里叶空间对截止频率的选择进行了初步探讨. 结果表明,较高的截止频率值能有效提高反演结果的空间分辨率,但增加了噪声信号对反演结果的影响;相对较低的截止频率值能更明显地去除噪声信号,同时导致反演结果的失真,降低了反演结果的空间分辨率. 利用缺陷周围的磁场数据反演出的电流分布,能够准确反映出被测样品中缺陷的位置、形状等基本情况.     

磁异常共轭元反演解释法研究

对磁异常共轭元反演解释法进行研究.该方法利用磁异常共轭元建立共轭三角形,通过共轭点拟合实现磁异常反演解释.该方法先求解磁源体部分几何要素,再结合磁异常的平面特征,通过校正解释,给出异常体的其他几何参数(走向长度、下延长度和倾角)及磁场参数.模型试验及实例检验结果表明:该方法具有较好的求解速度和反演精度.     

航天器内部多磁源分辨技术

针对航天器内部多磁源分辨研究中非线性磁场方程解析难的问题,建立了航天器多磁偶极子模型,利用高斯-牛顿法,提出扫描极值的方法,破解了磁源数目和初始迭代值,解决了航天器内部多磁偶极子的分辨问题.研究结果表明:初始值的选取可能导致算法失败,合理的初始值可以加速收敛;当计算磁源个数多于实际磁源数时,算法可用,但结果不可靠,反之完全失效;另外,计算误差随磁偶极子数目的增加呈增加趋势,当磁偶极子数目超过4个时,由于反演参数过多,高斯-牛顿法失效.     

永磁同步电机转子偏心磁场解析计算

为了快速准确计算两极平行充磁实心圆柱式永磁同步电机(SCPMSM)各种转子偏心参数下的磁场分布,提供研究转子偏心对电机性能影响的有效方法,利用子区域法和摄动法,在二维极坐标平面内建立了考虑定子齿槽效应时的SCPMSM转子偏心磁场解析模型;将求解场域划分为永磁体、气隙和定子槽3类子区域,分别用对应的控制函数来表达,各区域之间用边界条件连接,利用边界条件求出控制方程通解的各个谐波系数。根据摄动理论,将磁场的0阶分量和1阶分量叠加获得相应子域转子偏心磁场分布,利用麦克斯韦应力张量法计算了转子静态偏心以及动态偏心引起的不平衡磁拉力。以一台2极12槽平行充磁SCPMSM为例,将转子偏心磁场以及静态偏心和动态偏心不平衡磁拉力的解析计算结果与有限元计算结果进行对比,验证了解析模型的正确性。     

等效源法求分层导电媒质中水平直流电偶极子的磁场

为获得水平直流电偶极子在平行分层导电媒质中产生的磁场分布的解析表达式,在镜像法求解其电场分布的基础上,提出等效源产生修正磁位的观点,进而提出磁场求解的等效源法,即场点的矢量磁位等于无限大导电媒质中源的矢量磁位加上等效源的修正磁位.采用该方法求解了3层导电媒质模型下,位于中间层的水平直流电偶极子在全空间的磁场分布,所得表达式被证明是满足场方程及边界条件的,由此说明磁场分布表达式的正确性及推导方法的有效性.该方法有效解决了场域分层且含导电媒质时电偶极子磁场分布不易求解的困难.研究结果为以水平直流电偶极子为基本模拟体的磁场分布的数学模拟、特征分析等应用奠定了理论基础.     

低磁纬度磁界面反演

指出了低磁纬度地区化极存在的误差,研究了磁异常数据的模拟退火反演方法,以立方体单元剖分网格充填磁场参数后模拟磁界面,同时反演磁界面,并结合模拟退火非线性算法的特点,研究易于加入约束条件的、方式灵活的建模方法,设计磁异常结构较复杂的模型.通过模型试验和实际资料处理,验证了该方法的正确性.     

矩形平面直流磁控溅射装置工作区域磁场分析

通过分析磁场对磁控溅射过程的影响,总结出了矩形平面直流磁控溅射装置工作区域磁场的设计原则,并给出了两种磁体结构.采用有限元方法对一套装置的磁场进行了计算,磁场计算结果与测量值吻合较好.基于上述分析计算,研究了磁场分布对靶材刻蚀形貌的影响,并进一步提出了具体的磁场改进措施.采用分流条垫补方法可以改进磁场分布,如果磁场水平分量呈马鞍形分布,靶材的利用率可以提高,采用磁极斜面结构对磁场分布的改进意义不大.另外,错开磁体间安装接缝和对永磁体精确充磁能够有效提高工作区域磁场分布的均匀性.     

非对称勾形磁场的三维优化设计与实现

根据坩埚内熔体对流的类型和分布区域,分析控制对流对勾形(cusp)磁场磁感应强度和磁场位形分布的要求,提出了磁场优化设计目标。采用有限元三维(3D)建模法对cusp磁场进行了建模,利用所建立的模型对比了对称结构和非对称结构对磁场位形分布的影响,分析了在非对称cusp磁场线圈横向层数一定的情况下磁场纵向层数、屏蔽体厚度、上下线圈间距对磁感应强度、磁场位形、磁场功率的影响,优化了磁场结构;根据优化的结构参数制造了磁场并进行了实验测试,结果表明非对称cusp磁场的位形分布与设计结果一致,从而验证了3D优化建模方法的有效性。     

阻尼系数对Gd2.34Tb0.66Fe5O12饱和磁场和磁畴结构的影响

采用相场方法计算模拟单晶钆铽柘榴石Gd2.34Tb0.66Fe5O12的磁畴结构.利用并行计算、快速傅里叶变换以及高斯迭代法求解Landau-Lifshitz-Gilbert方程以描述磁化过程.通过二维计算模拟发现,阻尼系数影响磁畴结构的形式.     

阻尼系数对Gd（2．34）Tb（0．66）Fe5O（12）磁畴结构的影响饱和磁场和

采用相场方法计算模拟单晶钆铽柘榴石Gd（2．34）Tb（0．66）Fe5O（12）的磁畴结构．利用并行计算、快速傅里叶变换以及高斯迭代法求解Landau—Lifshitz—Gilbert方程以描述磁化过程．通过二雏计算模拟发现，阻尼系数影响磁畴结构的形式．     

利用光泵磁共振测芜湖地区的地磁场

光泵磁共振是利用光抽运效应来研究原子超精细结构塞曼能级间的磁共振．根据光磁共振原理,利用光泵磁共振实验对共振信号进行检测,观测水平磁场和垂直磁场对共振信号的影响．分别通过两种方法测量出地磁场的水平分量和垂直分量,进而将二者合成,得出芜湖地区地磁场强度大小．     

电磁推力轴承磁路计算方法的改进

用有限元法对同向和反向偏流输入情况下各种结构布置形式的电磁推力轴承系统按整体模型进行磁场和承载力的计算，分析了不同结构型式对磁通分布和电磁力大小的影响。以磁路的基尔霍夫定律和欧姆定律为基础，将电磁推力轴承的整体磁场模拟为等效的电路网络，探讨了不同磁路的磁阻计算方法，然后通过简单的串、并联电路分析，算出整体磁场中的磁通分布和电磁力值，其结果与有限元分析相一致。确认了等效网路法对电磁轴承考虑漏磁影响的整体结构设计计算的适用性，并给出了具体的计算方法。     

均匀磁场激励磁感应成像滤波反投影算法

通过亥姆霍兹线圈在中心区域建立正弦均匀的激励磁场,磁场方向近似直线,有助于简化逆问题的复杂度.建立了8通道磁感应测量系统仿真模型,采用滤波反投影算法重构出电导率分布.在滤波反投影算法中,首先用线性插值补充检测数据,然后用Hamming滤波器对数据进行滤波,同时加入窗口滤波器减少了涡流磁场发散对周围线圈的影响.加入不同噪声比的噪声干扰,测试了算法对噪声的抑制能力,实验结果表明该模型下运用反投影滤波算法可以重构出电导率的分布.