基于分形理论的平面线圈激励涡流传感器

提出并设计了一种基于分形理论自相似结构的科赫雪花图形激励装置的涡流传感器,利用COMSOL多物理场仿真软件进行了计算分析,在此基础上搭建实验平台并进行了实验验证.结果表明,与采用经典的圆形线圈激励方式相比,以科赫雪花图形为激励装置的涡流传感器,能有效提高局部涡流能量密度,改善涡流分布形态,从而提高对微小裂纹缺陷检测的灵敏度.实验表明所研制的新型平面结构涡流传感器,可以制作用于柔性阵列传感器,并能为结构健康监测中提供监测数据.      

一种结合视觉听觉触觉的三维涡流结构多通道感知方法

计算流体动力学在产品开发过程中的概念设计评价越来越重要，而对计算流体动力力学的可视化给工程师提供一个洞察产品性能的有效途径。然而传统的可视化技术几乎都在视觉上传递信息，多元显示、全局视角、交互等都约束了对产品更深一步的观察。本文提出了一种结合听觉、视觉和触觉的涡流特征提取、基于涡流特征的可视化、涡流特征的声音表达、触觉的多通道感知技术，对三给矢量场的多维数据更深进一步探测。结合虚拟现实技术，提供用户栩栩如生、身临其境、高交互的的多通道感知矢量场的环境。本文的技术应用于某汽车空调公司的主流道设计。     

准噶尔盆地沙漠区地震检波器耦合研究

通过对检波器耦合理论研究，根据沙漠区的地震环境和地表结构，设计出了不同类型的检波器耦合装置，增加了检波器与沙漠地表的耦合性能。从野外进行对比试验资料分析，在沙漠区地震检波器耦合具有高分辨率、抗干扰、耦合性好、适应领域广等特性，接收的地震信号能量、优势信噪比频带宽度和信号保真度等方面均有明显提高，将从根本上解决沙漠区高分辨率和深层地震勘探的难题。     

铁磁屏蔽对脉冲涡流检测的影响机理

针对脉冲涡流进行缺陷检测经常受到激励磁场和背景磁噪声干扰的问题,提出对缺陷处进行铁磁屏蔽的方法。在脉冲涡流检测中的磁屏蔽理论分析基础上,建立了脉冲涡流检测的有限元仿真模型。仿真表明:对于铁磁性构件,铁磁屏蔽能够使感应涡流尽可能地分布在缺陷附近,该措施减弱了检测信号的幅值,但对于不同深度的缺陷能够更好的辨别,能有效提高缺陷检测的灵敏度。根据有限元仿真结果,制作了铁磁性材料的磁屏蔽罩。实验表明:在铁板的表面,铁磁屏蔽能有效提高其检测信号灵敏度,而在铁板亚表面,灵敏度获得的提升较小。     

脉冲远场涡流检测中磁场抑制技术研究

通过传感器结构的合理设计,脉冲远场涡流可用于飞机机身非磁性金属结构中缺陷的检测,但是,传统远场涡流信号微弱,检测灵敏度不高,因此,如何实现对远场涡流的磁场抑制与信号增强,从而改进和提高其检测能力是一个关键问题。本文从抑制远场涡流磁场直接耦合分量的角度出发,仿真设计了带有不同屏蔽结构的传感器模型,分析了不同材料的屏蔽效果,比较了不同模型的缺陷检测灵敏度以及对大厚度平板的检测能力。研究结果表明,基于高导磁材料屏蔽盘的连通磁路传感器对直接耦合分量具有较好的抑制作用,可以缩短过渡区,拉近激励与检测线圈间的距离,提高缺陷的检测灵敏度,其对非磁性平板的检测厚度可扩展至25mm。     

基于相对声-地震耦合率的声波探雷技术

为了分析基于相对声-地震耦合率法探测地雷的理论模型,设计了一个声波探雷实验系统．根据声-地震耦合原理,用解析法研究土壤-地雷共振机制;采用扬声器发出可扫频的单音正弦波穿透到地下土壤,作为系统信号激励源;并用声级计和地震检波器串分别测出地表处的声压级及地表振动速度;画出有无地雷时的相对声-地震耦合率的变化曲线实验结果显示,在给定实验条件下该相对比值在很宽的频率范围内都大于1,最大峰值能达到16．现场实验证明了该实验系统能有效完成测量任务,利用所提的相对声-地震耦合率法可进行地雷探测的进一步研究．     

双互易杂交边界点法求解工程瞬态涡流问题

将杂交边界点法同双互易法结合,推导了一种适合于求解工程电磁场瞬态涡流问题的边界类型无网格方法,即双互易杂交边界点法.该方法将瞬态涡流的解分为通解和特解两部分,使用杂交边界点法求解通解,利用局部径向基函数近似求解特解.该方法输入数据只是求解域上离散的点,不需要额外的方程来计算域内物理量.数值算例表明,该方法在求解工程涡流问题时具有较高的精度和数值稳定性.     

基于平面线圈阵列传感器的铝板材料裂纹电涡流检测

设计并研制了一种采用平面PCB板工艺制作的线圈阵列式电涡流传感器,包括采用计算公式确定了平面圆形螺旋线圈的相关参数;采用ANSOFT有限元软件进行仿真,分析了试件裂纹缺陷处涡流场的分布状态;以非铁磁性材料铝板作为被测试件,对其上的预制裂纹进行检测,证明了这种平面线圈阵列传感器工作的有效性. 结果表明,这种平面线圈阵列式电涡流传感器能够有效检测铝板上的微小裂纹,且信号幅值等输出信号参数和裂纹的几何参数之间具有较好的相关性.      

涡流空化水处理的流场仿真分析

依据涡流水力空化原理,构建了污水处理装置模型,利用ANSYS CFX软件进行了计算机仿真,对装置的结构参数以及影响装置内流体压力分布的因素进行了分析,并对仿真结果进行了实验和放大模型仿真验证,进而提出了保证最高降解效率的涡流水力空化污水处理装置的设计原则:选择合适的涡流仓窄缝宽度;除在装置底部要设计挡板外,在涡流仓的顶部增开小孔;在系统允许压力范围内,应选择输出压力高的水泵.     

基于幅度概率分布研究骚扰对通信系统的影响

通过目前学术界广泛关注的幅度概率分布(APD)检测方法与传统电磁兼容测量方法的比较,说明了幅度概率分布统计测量方法的优越性.并且采用统计测量方法来研究骚扰对数字通信系统的影响,以PAM二进制调制系统为例,推导出了骚扰的APD与通信系统误码概率之间的关系式,给出了骚扰的幅度概率分布测量结果与对应干扰下的数字通信系统的误码概率两者之间的联系.本文的研究结果对于制订电子设备的电磁辐射限值具有参考价值.