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关键词： 电火工品   电磁场   耦合模型   白光干涉   安全阈值  

摘要： 为探索电火工品电磁场安全阈值,为电火工品电磁兼容和电磁环境效应研究提供敏感度评价基准,以电火工品电磁‐热耦合模型为基础,采用白光干涉法测试了14号电火工品电磁场响应特征,研究了电火工品电磁场耦合、自身敏感性以及电磁响应三者之间的效应关系,形成了电火工品电磁场安全阈值的试验方法和计算方法,获得了10 kHz~18 GHz频率范围内14号电火工品电磁场安全阈值。结果表明14号电火工品的敏感频率范围为40 MHz~1 GHz。

关键词： 电磁场   成骨细胞   钙离子   细胞增殖   细胞分化  

摘要： 目的:从定性和定量的角度探究电磁场(EMF)对成骨细胞内Ca^(2+)变化的影响,并试图探明Ca^(2+)在电磁场调控成骨细胞增殖与分化中的作用。方法:搭建频率为38.7 Hz,强度为1.5 mT的正弦EMF发生平台,将MC3T3-E1成骨细胞随机分为对照组和实验(EMF)组。EMF组施加EMF干预,每天干预8 h。利用CCK8检测成骨细胞增殖,ALP染色检测成骨细胞分化,Ca^(2+)荧光探针和流式细胞仪检测成骨细胞内Ca^(2+)浓度。结果:CCK8细胞增殖结果显示,EMF干预48、72、96及120 h,可显著促进成骨细胞增殖。ALP染色结果显示EMF干预14 d后,EMF组ALP表达显著高于对照组。Ca^(2+)荧光探针及流式细胞仪检测Ca^(2+)浓度结果显示EMF干预可促进成骨细胞内Ca^(2+)的增多。结论:EMF上调成骨细胞内Ca^(2+)信号可能与EMF促成骨细胞增殖和分化密切相关,但是哪些与Ca^(2+)相关的生物信号通路参与了EMF促成骨细胞增殖和分化效应,有待进一步研究。

关键词： 职业卫生   职业病危害因素   电磁场   噪声  

摘要： 为研究当前输变电企业职业卫生现状,本文通过对某输变电企业不同岗位职工开展调研,同时选取4座不同电压等级变电站开展职业病危害因素检测,通过对职工作业场所的工频电场、噪声、六氟化硫浓度进行检测,分析职业病危害因素产生的原因及规律。最后根据调研及检测结果对目前输变电企业职工工作现状进行评估并给出相关建议,为持续改进作业场所职业卫生状况提供科学依据。

关键词： 电磁场与电磁波   基础学科拔尖学生培养   人才培养模式  

摘要： 在基础学科拔尖学生培养计划和新工科背景下,本文依托《电磁场与电磁波》课程,对人才培养模式进行了思考和探索,聚焦现有课程人才培养模式的现状,提出了以培养基础学科拔尖学生为目标的《电磁场与电磁波》课程建设布局及实施方案,为后续拔尖人才孵化基地的建设提供一门优质课程。

关键词： 电磁场   传热学   剂量   温度   边界条件  

摘要： 本文开展了电磁暴露下实验动物的热剂量学特征研究。基于生物热方程和数字化三维大鼠模型建立了电磁剂量和热剂量仿真环境,评估了比吸收率、代谢率和边界条件对温度分布及变化的影响。结果表明:核心温升随全身平均比吸收率(WBASAR)增加而增加;在WBASAR值为4 W/kg的电磁波照射下,中脑和睾丸因趋肤效应具有较高的比吸收率值,导致器官组织的温升明显高于核心温升;在WBASAR值为0.4 W/kg的电磁波照射下,代谢和外界环境突变引起的浅层器官温度变化可达到1℃,远高于核心温升值。在实验评估中,头部和睾丸等靶器官是关键的热剂量评估对象;在实验设计中,需合理规范实验条件,降低代谢率和热边界条件对热剂量的影响。本研究为生物电磁学实验设计及效应研究提供热剂量学评估基础。

关键词： 优化松弛方法   并行计算   传输线法   有限元   GPUs  

摘要： 为提高传输线有限元法(transmission line model-finite element method,TLM-FEM)的求解效率,对该方法的入射阶段和反射阶段的求解过程进行了优化。在反射阶段采用优化的松弛方法加速求解非线性端口电压,将单元系数矩阵的计算以及全局矩阵的分解在GPU上并行实现进一步提升计算效率。将优化的TLM-FEM用于单相变压器电磁场的计算中,通过C++自编程分析与商用软件ANSYS的求解结果进行对比,验证了算法的准确性。对同一模型不同网格数量的计算时间进行对比,可知提出的方法可用于大型电气设备电磁场分析。

关键词： 电磁感应加热   有限元仿真   温度优化设计   电磁场理论   磁热双向耦合  

摘要： 以线圈内置式的电磁感应热压辊为研究主体,基于电磁场理论和温度场理论,设计了一种有利于提高其温度均匀性的结构,通过在辊内壁安装鼠笼式套筒来分散热源并降低对涡流产生位置的影响,通过在辊体安插导热铜条实现辊体综合热导率的提高并降低辊端与辊中心区的温度差,通过非均匝线圈改变热源位置以使得辊中心区温度均匀性的提高。最后使用Maxwell与Ansys Transient Thermal进行仿真分析,验证了鼠笼式套筒上几乎无涡流产生,并且辊面中心区的温差≤1.58℃、整体加热区域温差<25℃,与优化前相比,整体温差降低146.22℃,优化效果可观,对实际应用和相关技术研究具一定指导意义。

关键词： 运动海水   感应电磁场   潮汐   地磁卫星   澳科一号  

摘要： 地磁台站和地磁卫星能观测到饱含钠、氯离子运动海水切割地球主磁场产生的感应磁场数据.计算潮汐感应电磁场的三维高精度空间分布是从潮汐电磁数据中获得海洋底部电导率结构的关键,更是设计与优化地磁台站、电磁卫星轨道的重要依据.现有的潮汐(或运动海水)感应电磁场正演计算方法普遍存在难以精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的问题,从而降低潮汐感应电磁数据的解释水平.为解决此问题,本文开发了一种基于四面体单元的潮汐感应电磁场矢量有限元计算方法,具备精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的能力.首先,推导了运动海水感应电磁场满足的边值问题,结合四面体单元,利用矢量有限元计算方法求解了运动海水感应电磁场.然后,利用最新的海洋深度与海底沉积层模型,建立了包含真实海岸线、不均匀陆地与海水电导率分布的地球三维电导率模型,以M2潮汐激励源为例计算潮汐感应电磁场,通过与球谐有限元和积分方程结果的对比,来验证本文方法的正确性.最后,利用计算的高精度M2、N2和O1潮汐感应电磁场信号,筛选出能观测到强M2、N2和O1潮汐磁场信号的全球标准地磁台站,并预测了适用于潮汐信号观测的台站分布.另外,还计算了澳科一号及后续卫星450与200km轨道高度的潮汐感应磁场分布特性,计算结果表明:200km高度潮汐磁场幅度约为450km高度的2倍,M2、N2和O1潮汐在200km高度的感应磁场最大幅值分别为磁传感载荷测量精度(0.5nT)的8倍、2倍和3倍,近地200km低轨道具有探测新西兰、冰岛南部、印度洋南部、南极洲罗斯海域和鄂霍茨克海海底岩石圈和软流圈高分辨电性结构的巨大潜力,还具有研究大尺度海洋动力学过程与性质的潜力.

关键词： 涡流发热   电磁场   物理机制   功效关系  

摘要： 通过实验研究发现,涡流发热对电气设备的热传导性能有着重要的影响。涡流发热会导致热失真、降低热效率和缩短设备寿命。为此,本项目拟从优化设备结构、采用先进的冷却系统以及采用性能补偿等措施,来降低涡流发热。这些措施能有效地提高电气设备的导热性能,延长设备使用寿命。因此,对电气设备中涡流发热产生的影响不容忽视,采取相应的预防措施,是降低涡流发热产生、提高设备性能的有效途径。本项目的研究成果对于提高电力装备的性能、延长其使用寿命具有重要的理论与实际意义。因此,要提高电气设备的导热性能,就必须重视和采取相应的措施,减少涡流发热产生。

关键词： 热连轧   感应加热   电磁场   温度场   温度均匀性  

摘要： 用边部感应加热器提高带材边部温度,改善产品质量是近年来带材生产的新工艺。目前对于边部感应加热过程中带材的温度分布及感应加热后带材的温度均匀性的研究较少。为获得感应加热过程轧件宽向温度的分布规律,利用COMSOL软件建立了C型边部感应加热器的电磁-热耦合的有限元模型,系统探讨轧件运动过程中工艺参数变化对电磁场分布、涡流密度及轧件宽向温度分布的影响规律。结果表明,使用边部加热器能够快速补偿边部温降,轧件边部温升与电流频率、电流大小成正比,与轧件厚度和运行速度成反比;为进一步研究感应加热后轧件运行过程中温度变化对温度分布均匀性的影响,用宽向温度标准差对宽向温度分布均匀性进行评价,研究发现边部温度提高有助于减小温度标准差,提升温度分布均匀性,但仍会由于边部过热出现“猫耳状”高温区,在感应加热过程中当边部温度提高约80℃时,精轧入口测温点处的宽向温度分布均匀性最优,温度标准差由13.71℃减小至6.15℃。研究结果能够为运动条件下轧件边部加热工艺的优化提供参考依据。