潜艇感应磁场的三维有限元法计算研究

本文论述了潜艇垂直感应磁性磁场的有限元计算方法，并研究了提高计算精度的问题，对于２Ｂ深度龙骨下１３个测量点，用０３潜艇船模实验数据校核得出，该磁场的平均相对误差为８．６２％的良好结果，由此得出舰船感应磁场的原始数据可用数值方法计算，并为舰船磁场从物理模拟走向数学模型创造了有利条件。     

舰船上层建筑模型的等效磁化率研究

研究了感应磁场计算中的等效磁化率的概念．１个有规则的内部有纵隔和横隔的多面钢质上层建筑模型可以用１个同一几何形状的实心钢体来替代，只是其磁化率需换成等效磁化率．计算结果表明，这种等效替代所得的计算误差较小．这个概念能应用于实际舰船感应磁场的计算机辅助分析的建模，以减少计算单元与缩短计算时间     

舰船周围铁磁物体对其磁场的影响

舰船与周围铁磁物体相互磁化产生附加的感应磁场,影响舰船磁场的磁感应强度的测量,针对此问题提出一种求解附加感应磁场的磁感应强度的计算方法。该方法以舰船与铁磁物体的磁偶极子阵列作为磁场数学模型,以系数矩阵条件数为目标函数的蚁群算法来优化磁偶极子的分布位置,并把物体的磁化等效为其磁模型中各磁偶极子的磁化,借助于均匀地磁场对舰船、铁磁物体磁化产生的感应磁场的磁感应强度来求解出各自的附加感应磁场强度,最终得到舰船磁场的磁感应强度。实验结果表明:该计算方法可行,且计算精度较高。     

舰船主甲板模型感应磁场计算中等效磁化率的应用

利用积分方程法计算舰船主甲板模型的感应磁场时，将甲板下的钢质网格部分应用等效磁化率的概念使其化解成为数不多的钢质实心体单元，从而使计算时剖分单元大为减少，计算速度提高．计算结果能满足工程实际的需要．     

基于频域数字反卷积的磁场测量技术

车辆及舰船的磁场是超低频交变弱磁场。测量车辆和舰船的近场磁场分布是研究车辆或舰船磁场特征的基础。介绍了将频域数字反卷积算法应用到交变弱磁场测量，用软件积分取代模拟积分器，不但简化了磁场测量仪器的硬件，同时用系统的冲激响应修正了系统的固有误差。基于此原理研制的车辆磁场测量系统验证了这种测量方法的可行性与准确性。     

基于FDTD的二维舰船RCS的计算

建立以某舰船为参照的艏向与正横向的近似二维模型,基于二维时域有限差分法计算舰船的艏向与正横向在不同频率入射波情况下的雷达散射截面,并根据计算结果对某舰船的雷达隐身特性进行分析．此方法能用于分析现有舰船的电磁散射特性,也能用来预估和优化未来武器系统对目标的电磁散射特性要求,为日后舰船RCS预估计提供依据．     

基于条件生成对抗网络的涡流磁场深度换算

为提高舰船磁隐身能力,对舰船涡流磁场的深度换算进行研究,以满足消磁勤务的要求.首先,采用COMSOL仿真软件,使用有限元法进行铜板涡流磁场建模,通过外加磁场的改变模拟产生的两个深度涡流磁场,建立涡流磁场数据库;然后,在此基础上使用条件生成对抗神经网络(CGAN)对涡流磁场数据进行训练和学习,建立不同深度的涡流磁场推算模型.得到的模型对涡流磁场的推算准确度较高,训练结果较好,对实际的涡流磁场研究有指导意义.     

基于相似序列重复度的舰船辐射噪声时域特性的研究

根据舰船辐射噪声的时域序列波形的特点，对其数据序列本身的局部相似性进行了研究．首先进行了相空间重构（维数为５，１０，２０，３０，５０）．接着在此相空间基础上，利用相似序列计算出重复度（ＲＲＰＴ）参数，绘制了舰船辐射噪声的重复度曲线并分析其特征．最后利用ＲＲＰＴ参数提取了数据序列的熵信息．实验表明重复度曲线和熵信息较好地反映了舰船辐射噪声的时域特征．     

无刷永磁直流力矩电机电磁场有限元分析计算

本文采用有限元法计算了稀土永磁式无刷直流力矩电动机的电磁场，包括空载磁场、电枢反应磁场及负载磁场，着重解决了其中永磁体的等效及处理问题．无刷直流力矩电动机磁场计算可为优化电机结构及诸如电磁转矩及其波动等电机性能的分析和改进提供依据，样机计算结果与试验数据吻合得甚好．     

螺旋线电流轴线上磁场的计算与分析

应用数值模拟的方法，细致地分析了螺旋线电流轴线上磁场随螺距和位置的变化关系．计算结果表明，当螺距较大时，其磁场分布与圆形电流的磁场分布相差很大；但当螺距较小或距螺旋线中心较远处，磁场几乎与圆形电流产生的磁场相当，可用表述圆形电流轴线磁场的简单公式来近似．     

永磁体在磁流体中自悬浮能力的数值计算

永磁体能否在磁流体中自悬浮,是实现磁流体惯性传感器的关键。通过标量磁势法计算封闭容器里永磁体在磁流体中产生的磁场以及对磁场分布进行数值计算,借助边界积分求得永磁体在磁流体中的受力大小,分析永磁体在磁流体中的悬浮能力。结果表明,在没有外磁场作用情况下,合理选择磁流体、永磁体及容器参数,可以实现永磁体在磁流体中自悬浮。     

基于场方法的船舶交通流分析

为大范围、高精度地研究船舶交通流特征,引入场方法对船舶交通流进行分析.该过程基于理想的网格布置,以AIS船舶交通流数据为样本值,运用Delaunay剖分进行三角插值,得到船舶交通流流场分布图.与实际交通流情况的对比分析表明,场的形式能够较好地表征船舶交通流分布特征和航行水域安全状态;采用船舶交通流流场分析结果,可以提高船舶航行安全预警和海事安全监管的有效性.     

静脉血管的磁场分布及其变异

血液是携带大量带电粒子的粘滞性液体。在血液循环流动中,带电粒子的流动构成血管内及其周围的磁场分布。确定磁场分布对于了解人体的健康状态有很大意义。本文根据血液的几何参数和物理参数,静脉血管周围的磁场分布并讨论病变对磁场分布的影响。计算结果表明,静脉血管的磁场由线性及非线性两部分组成,磁场分布强烈地依赖于血液成分,血流量及血管构型。当血管发生病变时,磁场灵敏地发生畸变。本文结果对通过探测磁场分布方式获得心脏及血管病变的信息提供理论依据。     

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.     

地磁场传感器及其在飞行体姿态测量中的应用

目的 研究飞行体姿态测量方法以及地磁传感器的姿态测量原理,建立地磁场传感器姿态测量数学模型,通过理论推导给出飞行体姿态的计算方法。方法 根据法拉第电磁感应定律,即线圈切割地磁场磁力线产生感应电动势的原理,设计一种基于地磁场传感器的姿态测量系统。结论 该地磁场传感器可应用于高过载旋转飞行体的姿态测量。     

交变磁场平行水平井测距定位实验研究

随着钻探平行水平井数量的增多,使得磁性导向技术被引入水平井钻井施工中,利用电磁学理论建立了平行水平井形式的磁场正反演计算分析模型,导向定位系统利用磁源产生低频交变磁场,对磁场信号数据进行采集与处理,通过提取有效的交变磁场数据,依据反演计算理论模型进行计算,得到磁源与测量装置间的相对距离和方位,建立了地面测试系统,并进行了导向定位实验研究。研究结果表明,反演计算所得数据结果与实际测试数据基本一致,每组数据所得结果较为明显的表现为平行形式,同时验证了数据采集处理方法和反演计算方法的有效性。     

光泵磁共振实验中测gF值的不同方法

利用光泵磁共振法对弱磁场信号进行检测.使施加的水平恒定磁场换向准确测gF值,以及用最小二乘法求实验数据的拟合直线,再由直线的斜率计算gF值.本文对两种方法进行了分析和比较.