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关键词： 油气开采监测   仿真模拟   电磁场   二维反演   时移电磁  

摘要： 海洋可控源电磁(MCSEM)法在海洋油气开发中有着独特的作用,常用于油气层识别及辅助定位。海洋油气勘探中,主油气层附近往往存在次油气层,不易进行区分。在油气开采监测时,利用时移可控源电磁法检测次油气层,可以有效降低成本、提高勘探效率。首先,开展海洋可控源电磁法的二维正演模拟,对次油气层不同厚度、相较于主油气层的不同位置及不同距离、主油气层不同埋深的多种模型进行正演模拟,正演电磁响应表现出明显差异;然后,根据归一化振幅差异分析次油气层对电磁响应的影响;最后,采用OCCAM反演,对不同开采情况下的简单油气模型和复杂地质情况下的油气模型进行反演,结果表明,随着开采过程的进行,次油气层的响应逐渐清晰,为海洋油气开采监测提供可靠的参考数据。

关键词： ±1/2阶   Bessel函数   快速Hankel变换   电磁计算  

摘要： 针对±1/2阶快速Hankel变换的滤波系数进行了设计研究,并将其用于水平层状正交各向异性介质中电磁场的计算。首先,利用Fourier变换以及传播矩阵法将空间域电磁场表示成二维无穷积分形式,并利用欧拉公式将其转化为包含±1/2阶Bessel函数的半无穷积分。然后,利用矩阵反演方法设计了三种不同长度的±1/2阶快速Hankel变换滤波系数,以提高电磁场计算效率。最后,通过设计一个五层正交各向异性介质模型计算了其电磁场分布,并与直接积分方法进行对比,从而检验了设计的±1/2阶快速Hankel变换的计算精度与效率。研究方法可用于复杂介质中电磁场的快速计算,也可为目标电磁成像提供一定基础,具有重要的理论与实际意义。

关键词： 道路交通   无线充电车辆   电磁场   地磁场   偏移   分型  

摘要： 针对无线充电车辆的动态特征识别和车辆分型问题,设计了基于车-路协同的混合电磁感应单元和地磁场感应单元的复合感应装置;在混合电磁感应单元中,为实现动态条件下的感应识别,提出了以谐振电流有效值为无线充电车辆特征的检测方法,并通过在电路拓扑中引入电场耦合与磁场耦合2种形式,同时加入高阶的双边电容电感补偿结构;为实现半开域耦合程度的量化分析,定义了线圈传输与极板传输的功率比参数,进而实现了偏移情况下的感应识别;以地磁传感器捕获不同车辆通过时的地磁场扰动信号为例,为改善非线性非平稳信号的提取效果,提出了地磁信号的集合经验模态分解(EEMD)法;引入曲线的特征向量提取法,以小型三厢轿车、中型两厢轿车、中型厢式货车和大型客车等4种车型作为典型试验样本,将不同车辆的地磁曲线信号转化为特征向量图谱,以实现车辆形状类型的判断。研究结果表明:混合电磁感应单元在测试条件下,沿线圈偏移方向的识别长度约为220 mm,垂直于线圈向外偏移方向的识别长度约为170 mm,其识别范围比单一的磁场耦合增大约62.8%;地磁场感应单元可实现长度为3.7~12.0 m、速度为2.78~16.67 m·s^(-1)的车辆类型特征检测,通过地磁场感应单元与混合电磁感应单元相互配合,可有效提高无线充电车辆动态分型识别的可靠性,从而促进无线充电技术在道路交通电气化设施中的应用和发展。

关键词： 唯一性定理   作用量   静电磁场  

摘要： 静电场唯一性定理是电动力学的重要内容.它是指给定研究区域内的电荷分布及电介质性质,给定边界上的电势或者电势的法向导数,那么空间的电场分布唯一确定(静磁场类似).它的证明方法很巧妙,但证明技巧有什么物理内涵?怎样推广到一般的方程和边界条件?大部分教材并未涉及.本文发现作用量与唯一性定理的证明密切相关,只要构造出满足相应运动方程和边界条件的作用量,就可以证明唯一性定理.本文进一步讨论了运动方程不是泊松方程的情况以及破坏唯一性定理的边界条件.

关键词： 轮毂电机   电磁场   温度场   流场  

摘要： 轮毂电机控制灵活,传动高效,占用空间少,一直是国内外的研究热点,但其在运行过程中存在温升和振动噪声问题。文章综述了轮毂电机电磁场、温度场、流场等的分析方法,总结了轮毂电机在温升和振动噪声下多物理场耦合相互影响、相互制约的研究现状,并对多物理场耦合特性分析的发展趋势进行展望。

关键词： 交流电磁场检测   支管角焊缝   表面缺陷   检测探头   平滑滤波  

摘要： 基于交流电磁场检测(ACFM)技术,开发了一套支管角焊缝表面缺陷检测系统。设计了包含ACFM探头和便携式机箱的硬件检测系统,针对检测信号的特点开发了信号平滑滤波算法,提高了信号的信噪比,并基于LabVIEW平台编写了集信号采集、信号处理和信号显示为一体的检测软件,最后形成一套完整的交流电磁场支管角焊缝表面缺陷检测系统,并采用该系统对Q345材料角焊缝试件进行检测。试验结果表明,所设计的交流电磁场缺陷检测系统能实现支管角焊缝表面缺陷信号的有效降噪和准确识别。

关键词： 高速钢   凝固   热处理   碳化物   电磁场  

摘要： 制造业的迅猛发展对高速钢品质提出了更高的要求,对高品质高速钢的需求也逐步提升。高速钢的力学性能主要取决于其微观组织,尤其是其中碳化物的形貌、尺寸、数量、分布。随着物理和材料科学与技术的进步,电磁场在材料制备中的应用受到了冶金与材料工作者的关注,并成为近年来研究的热点。总结了国内外通过外加电磁场改善高速钢微观组织和性能的研究成果,包括利用电磁场调控高速钢凝固组织、优化高速钢热处理微观组织和高速钢刀具服役性能,并展望了这一领域未来研究重点和应用前景。

关键词： 轨道交通   车辆段   双流制牵引供电系统   电磁场   交直流切换供电方式  

摘要： [目的]交直流双流制牵引供电系统车辆段内股道分布密集,接触网距离较近,不同的供电制式会影响车辆段空间电磁场的分布,因此有必要对轨道交通车辆段双流制牵引供电系统在交直流切换供电方式下的电磁场进行分析。[方法]以重庆市郊铁路跳磴至江津线双福车辆段为依托,运用CDEGS软件构建了车辆段交直流双流制牵引供电系统仿真模型,分析了不同运行工况下车辆段空间电磁场强度分布特性。针对车辆段库内接触网的异常电压现象,综合评估了双流制牵引供电系统车辆段电磁场空间分布对接触网感应电压的影响程度,并提出相应的抑制措施。[结果及结论]交流供电制式和直流供电制式下,接触网空间电场均以带电导体为中心呈对称分布,但空间磁场不完全呈对称分布;带电导体数量越多,空间电场强度和磁场强度越大;交流供电制式下,周围导体的静电感应电压大小与导体间距和电压有关;电磁感应电压与电流成正比;采用直流供电制式时,各种工况下导体的静电感应电压均超出人体安全限值36 V。

关键词： 课程思政   托克马克装置   电磁场   爱因斯坦质能关系  

摘要： 开展课程思政建设是提升课程质量建设的一种有效方法。对于普通高等工科院校,开展大学物理课程思政要结合工科类学生特点,设计合适的工程案例式的思政素材,既要完成思想政治教育的价值引领,又要提高学生对物理学知识的理解和应用。本文以托卡马克装置为例,介绍在电磁场和爱因斯坦质能关系的知识介绍时,如何完成思政教学和理论教学的融合。

关键词： 钢轨表面裂纹   高速检测   交流电磁场检测   速度效应   自动跟踪  

摘要： 交流电磁场检测(Alternating Current Field Measuremnt,ACFM)技术因受速度和提离效应影响小,在钢轨裂纹高速检测中具有良好的应用前景,但信号拾取速度会导致裂纹信号频率发生偏移,造成量化误差、漏检和误检。为提高ACFM技术在钢轨裂纹检测中的可靠性,基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)研发了交流电磁场钢轨表面裂纹高速检测信号处理模块,采用理论推导方法分析了检测速度对裂纹信号频率偏移的影响,构建了检测速度与裂纹信号有效频率范围之间的关系。采用FPGA开发了具有截止频率自动跟踪检测速度的数字正交锁相放大器,同时,开发了完整的钢轨表面裂纹检测装置和实验系统,最终,通过实验验证了模块的检测能力和稳定性。