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关键词： 高温变化   工频电磁场   场强   时空分布   模拟电荷法  

摘要： 不同高温、不同强度雷电及不同距地表高度条件下，电磁场时空分布特征存在差异，导致关键参数的关系不明确。为了探索高温变化下工频电磁场时空分布特征，本文分析了高温变化下温度与输电导线弧垂、应力等关键参数的关系，并在此基础上采用模拟点电荷和线电荷相融合的模拟电荷方法，运算出高温变化下的输电线路工频电磁场。研究结果显示：在三种高温且其他条件相同时，温度越高，导线的最高弧垂与最高电磁场越高；在高温变化下，在导线下方距地表高度分别为1.5 m、2.0 m、3.0 m、4.0 m时，距地表高度越高，场强越低；当杆塔遭受雷击时，雷击强度越高，同一高度的场强越高。

关键词： 电磁场   滚轮线   旋轮线   配速法   备考建议  

摘要： 带电粒子在叠加场中的滚轮线运动非常复杂,属于教学空白点和备考盲区.从滚轮线的形成过程推导滚轮线方程,揭示滚轮线运动的一般性质和特点,分析历年高考试题的考查情况并总结考查方式和特点,提炼出两种定量求解方法,包括配速法和动量定理分量式,挖掘不同方法背后的价值,实现教学中对此类问题的专题突破.

关键词： 无刷直流电机   匝间短路   电磁场信号融合   特征蒸馏   智能辨识  

摘要： 无刷直流电机作为工业驱动系统的关键动力单元,精准的状态评估是保障电机安全稳定运行的关键。但是其定子绕组相邻线圈间的绝缘劣化会导致匝间短路发生,而早期匝间短路存在特征信息空间分布零散、冗余信息过多等问题,又给设备的状态评估带来了全新挑战。为此,提出了一种基于电磁场特征蒸馏的无刷直流电机匝间短路智能辨识方法。首先,通过建立电磁等效模型解析了漏磁信号与绕组状态的物理关联,揭示了短路匝数与漏磁通量重分布的非线性规律。其次,结合递归相空间重构技术融合了多源空间的漏磁信号,构建了高信息密度的电磁场特征图谱,突破了传统单维度分析的限制。进一步设计了一种轻量化的MobileViT-CBAM混合模型,利用其内置的特征蒸馏机制实现故障特征的自适应筛选与增强,在保证高精度的同时大幅降低了模型复杂度。最后,通过构建覆盖多种噪声场景的增强训练集,显著提升了模型在复杂工业环境中的鲁棒性。实验结果表明:差异化负载工况下诊断模型对16类匝间短路分类准确率达99.4%,模型参数量与计算速度较主流模型提升超50%。针对另一台不同型号的无刷直流电机开展独立验证,模型准确率为92.3%证明了其优异的泛化能力。该模型通过多源特征融合、轻量化架构与抗干扰策略的协同优化,为工业场景中高可靠性的电机在线监测提供了创新解决方案。

关键词： 电磁场复合暴露   微波   静磁场   神经行为   星形胶质细胞  

摘要： 为了探究电磁场复合暴露对小鼠神经行为和星形胶质细胞的影响及其机制，本试验将C57BL/6N小鼠随机分为4个组：对照组、微波组、静磁场组、复合组（微波+静磁场），建立电磁场暴露动物模型。采用Y迷宫、悬尾和旷场试验进行神经行为学评价，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血清水通道蛋白4（AQP4）、神经胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、CXC趋化因子配体10（CXCL10）含量，通过放射免疫分析法检测血清S100钙结合蛋白β（S100β）含量，利用免疫荧光法检测海马CA1区星形胶质细胞N-myc下游调节基因2（NDRG2）和GFAP的表达。结果显示，电磁场复合暴露后7 d，小鼠空间探索能力降低，未发生抑郁和焦虑样情绪行为；电磁场暴露后6 h、7 d、14 d、21 d，复合组小鼠血清GFAP、CXCL10和S100β含量均显著升高（P<0.01或P<0.001），AQP4含量显著降低（P<0.01或P<0.001）；电磁场复合暴露后7 d，复合组小鼠海马CA1区星形胶质细胞NDRG2表达极显著下调（P<0.001）。表明微波和静磁场复合暴露可引起小鼠空间探索能力下降，血清中星形胶质细胞相关因子含量异常，海马CA1区星形胶质细胞NDRG2表达下调。本试验结果为阐明星形胶质细胞在电磁辐射神经生物学效应中的作用提供了依据。

关键词： 波场转换   深度学习   卷积神经网络   瞬变电磁场   虚拟波场  

摘要： 通过积分变换,可将满足扩散方程的瞬变电磁场转换成虚拟波场.传统的波场转换方法对正则化因子依赖性较强,导致计算结果稳定性差.为了克服正则化因子的干扰,本文提出采用深度学习的方法将瞬变电磁场转换到虚拟波场.首先分别计算相同电阻率模型下的瞬变电磁场和拟地震波场,构建训练集与对应的标签.然后设计复合型神经网络C-Unet,相比于传统的Unet,该网络进一步提升了模型特征的学习能力.模型测试结果表明,C-Unet在迭代误差和预测结果精度均优于Unet网络.最后利用实测数据进一步验证了本文提出的方法的有效性.

关键词： 冲击干扰   垂直接地极   土壤放电通道   电磁场   有限元法   干扰电压  

摘要： 在垂直接地极冲击散流的情况下,土壤放电通道发展方向的不同对地中电磁场分布的影响不同,进而会在近区双端接地二次电缆中产生不同程度的屏蔽层感应电流和端口干扰电压。为有效预测干扰水平,该文提出一种考虑土壤放电通道方向性影响的二次电缆冲击干扰数值方法。首先,使用A-j方程有限元法和二次电缆芯皮等效电路模型,分别计算感应电流和干扰电压的频域特性,并基于瞬时电场分布信息对土壤放电通道进行重构,通过时频域交迭计算实现了考虑放电通道影响下的干扰电压准确分析。然后,搭建采用X射线成像技术的通道观测与干扰测量试验平台,测量与仿真结果在波形上相似,最大误差为12.5%,验证了仿真模型具有一定的准确性。最后,仿真结果表明,放电通道平行于二次电缆条件下的端口电压水平可达垂直条件下的1.7倍,说明在接地系统冲击干扰研究中,极端发展方向下的土壤放电通道会引起冲击干扰强度的显著增大。因此,在接地系统电磁兼容性能的分析中有必要考虑放电通道的发展方向。

关键词： 模型系统工程(MBSE)   有限元   人工智能(AI)   电磁场计算  

摘要： 电磁场有限元仿真软件在电磁设计和分析中至关重要。然而商业软件价格高昂且功能冗余,同时随着人工智能(AI)的发展,深度学习与传统数值模拟的结合提升了仿真精度和效率。为此,亟须开发自主可控、轻量化、面向企业定制的智能仿真软件。该文首先提出了双向耦合的设计方法,使仿真软件能适应复杂需求。然后,基于模型系统工程(MBSE)方法,建立四个层级的电磁场有限元仿真软件的架构设计流程,并完成软件的建模,实现了系统结构和行为的定义和可视化。最后,基于Python开发了集成AI的软件原型IFEM,并通过两个实际案例验证了其功能和准确性。研究成果提高了软件开发的质量、效率和知识传承能力,为数值模拟工业软件在AI for Science背景下的AI集成提供了有效思路。

关键词： 电脉冲   脉冲电流   脉冲宽度   温度   Cu-20Fe合金  

摘要： 借助COMSOL Multiphysics软件模拟了电脉冲作用下Cu-20Fe合金熔体内电磁场及电磁热与流场之间的耦合作用,分析了脉冲电流的振幅、频率和脉宽对Cu-20Fe合金熔体内部电磁力和流场分布特征的影响。结果表明,在一个脉冲周期内,当脉冲宽度从2.3 ms增加到17 ms时,电极附近熔体的电流密度、磁感应强度和洛伦兹力的峰值先增大后减小,当脉冲宽度为13 ms时,电磁力峰值最大。当电流为1400 A,频率为15 Hz时,随着脉冲宽度增加,由洛伦兹力诱导的熔体内部的流动强度先增大后减小,在脉冲宽度为13 ms、时间为tp/4时,Cu-20Fe合金熔体内的流速达到最大值,为2.03 mm/s。此外,脉冲宽度的调整对Cu-20Fe合金熔体流动的垂直分量产生的影响大于水平分量。电极附近熔体的电流密度、磁感应强度、洛伦兹力和流动强度均随着电流振幅的增加而增加。由洛伦兹力引起的Cu-20Fe合金熔体内部的循环流动,不仅促进熔体内部温度的均匀分布,也提高了Cu-20Fe合金熔体的冷却速率。

关键词： 电磁场与电磁波   演示实验   可交互式动画  

摘要： 为了进一步提升教学质量和学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和应用电磁知识,开展了计算机仿真技术、互联网资源同电磁场与电磁波教学融合的创新实践探索。该教学模式以趣味性较强的演示实验和演示视频为线索,为课堂和课后学习环节引入更多开放性问题;配合BOPPPS教学法、计算机仿真和多媒体技术,引导学生用所学知识探索问题背后的电磁原理。教学实践结果表明,融合创新教学有效地活跃了课堂氛围,促进了学生的自主思考,加深了学生对知识的理解。

关键词： 导弹   电磁场   直接雷击   临近雷击   雷电防护试验  

摘要： 武器装备的防雷性能越来越受到重视,其中雷电脉冲电磁场效应试验是雷电环境试验的重要组成部分,也是导弹雷电防护验证与分析的有效途径。本研究在分析导弹雷电环境的基础上,解析了GJB8848[1]和GJB1389A[2]中规定的脉冲电磁场效应试验的试验要求及方法,并根据多次导弹雷电脉冲电磁场试验经验提出了导弹应对脉冲电磁场效应试验的建议。