教学课程资源库 更多>>

关键词： 聚合硫酸铁   电磁场   形态分布   混凝性能  

摘要： 电磁场是一种具有一定幅度、频率的电场、磁场交替变化出现的物理场。电磁场能使水分子的活性增强，并能影响其pH值和电导率等一些物理化学性能。若能把这种具有极化作用、磁滞效应、改变氢键、提高活性的电磁场作用在混凝剂上定能影响混凝剂的水解形态。由于聚合硫酸铁中的铁离子是磁性体，电磁场能改变铁的磁力矩取向。所以本文利用自制交流变频磁化装置，通过对聚合硫酸铁溶液进行磁化，考察了电磁场对聚合硫酸铁稳定性能的影响;采用Fe-Ferron逐时络合比色法、紫外吸收/可见光谱法、透射电镜法等多种试验手段对磁化后的聚合硫酸铁的形态进行分析，并与非磁化的聚合硫酸铁进行比较，分析其形态变化的原因;并通过混凝试验考察磁化后聚合硫酸铁的混凝性能。本文主要进行了以下几方面内容的研究。 通过水浴试验和测定交变磁场作用下聚合硫酸铁溶液的pH值和电导率考察聚合硫酸铁的稳定性。结果表明：交变磁场作用下的聚合硫酸铁在水浴试验中的沉淀量比常规的聚合硫酸铁的沉淀量降低9%，pH值及电导率也都有显著提高。提高了聚合硫酸铁的稳定性。 利用Fe-Ferron逐时络合比色法、紫外吸收/可见光谱法、透射电镜法研究了电磁场作用下聚合硫酸铁的形态。研究结果表明：交变磁场作用下的聚合硫酸铁的形态分布发生了变化，磁化的聚合硫酸铁中对混凝效果起主要作用Feb含量高于非磁化聚合硫酸铁溶液中Feb的含量，平均提高36%，且当频率为300Hz、电压为100V、电流为0.8A、磁化时间为2min时Feb的百分比含量达到最大，是非磁化聚合硫酸铁的2倍，且改变频率对Feb百分比含量影响最大;电磁场作用下的聚合硫酸铁溶液比非磁化聚合硫酸铁溶液在240-340nm处的紫外可见光谱的吸收值升高，表明低聚合度或中聚合度的羟基络合物含量提高;交变磁场作用下的聚合硫酸铁与非磁化的相比，链状形态分布结构更大一些，基本趋于网状结构，且比较连续紧密，聚合物尺寸增大，聚合度提高。 通过混凝实验研究了交变磁场作用下聚合硫酸铁的混凝性能，结果表明：在相同投药量下，混凝的出水浊度及COD值磁化与非磁化相比降低50%，表明电磁混凝节省了投药量，电磁场提高了聚合硫酸铁溶液的混凝性能。

关键词： 超宽带雷达   格林函数   滤波算法   偏移算法   参数估计   时间反转多重信号分类算法   驻相法   最小熵  

摘要： 超宽带雷达由于具有距离分辨率高、穿透能力强、抗干扰性强等特性,被广泛的应用于反恐、救援、考古、资源勘探、工程检测等众多领域。然而在超宽带雷达对探测区域进行扫描时,接收天线会不可避免的接收到除目标信号以外的杂波干扰信号,如：天线之间的直达波、空气与介质界面的反射回波等,而且杂波信号通常会强于目标的反射回波,致使目标信号被掩盖,因此如何有效地滤除杂波信号成为雷达信号处理的首要工作。其次,由于雷达特殊的采集方法以及背景介质几何特性的影响,会导致目标反射波的反射点偏离实际反射位置,从而使得雷达探测剖面与实际目标的位置存在较大的差异,因此如何有效地实现目标信号的真实归位也成为雷达信号处理的重要一步。最后,超宽带雷达成像技术是对隐藏目标进行定位最直接有效的一种方法,然而计算代价以及分辨率是衡量一种算法的重要指标,如何在减少计算代价的同时又不降低成像的分辨率是雷达成像技术的重要研究内容。针对这些问题,本文提出了一种结合多种算法的框架来实现对多个隐藏目标的快速且准确的超分辨率成像。 首先,针对杂波信号的干扰,本文采用了基于格林函数的滤波法以及频率波数域滤波法来实现直达波的抑制,并且通过实验证明了这两种滤波算法都能够比较好的滤除直达波的干扰,从而达到增强目标反射信号的目的。 其次,本文根据探地雷达模型和穿墙雷达模型几何特性的不同,分别采用了两种方法来实现对土壤的相对介电常数、墙体的相对介电常数以及厚度的估计,并且利用频率波数域偏移算法实现了目标信号的归位。 最后,本文采用了时间反转多重信号分类算法实现了多个目标的超分辨率成像和定位,并且利用了驻相法来求解格林函数积分方程以及图像最小熵的方法来选择时间反转算子的非零特征值的个数,从而实现了多个隐藏目标的快速准确的定位和超分辨率成像。

关键词： 区域分解   无条件稳定   Laguerre   时域有限元方法   时域有限差分方法  

摘要： 加权的Laguerre多项式作为时间域基函数能够有效近似时域电磁波形。Laguerre多项式应用于时域电磁方法，电磁方程中的时间导数项可以解析给出，同时消除了时间项，得到隐式的无条件稳定时域方法。目前，针对Laguerre多项式的时域方法研究主要是无条件稳定时域有限差分（finite-difference time-domain,FDTD）方法（Laguerre-FDTD）、无条件稳定时域有限元（finite-element time-domain,FETD）方法（Laguerre-FETD）和无条件稳定的时域积分方程（time-domain integralequation, TDIE）方法（Laguerre-TDIE），前两个方法是基于电磁场微分方程，后者是基于电磁场积分方程。本文研究Laguerre-FDTD方法和Laguerre-FETD方法。在前人研究的基础上，对Laguerre-FETD方法的递推求解公式做了改进，给出了一种新的Laguerre-FETD递推求解公式；提出了一种高效的区域分解（domaindecomposition, DD）Laguerre-FDTD方法。主要内容为： 1．介绍了Laguerre多项式和Laguerre-FDTD方法，选用两个数值实例，分别简要说明了Laguerre-FDTD方法求解电磁问题的过程和求解含有精细结构的电磁问题的高效性。 2．给出了时域有限元方法的求解过程和使用Newmark-β方法得到的无条件稳定时域有限元方法，介绍了Laguerre-FETD方法。针对传统Lagurre-FETD方法每一阶的递推求解中需要存储之前所有阶的未知量值和计算之前所有阶的未知量值加权和的瓶颈，提出了一种新的Laguerre-FETD递推求解公式，该公式只需要存储当前阶未知量的值，有效地降低了内存需求，并且将加权求和项的算法复杂度由二次方降为线性，新方法的高效性得到了数值仿真验证。应用Laguerre-FETD方法求解介质加载圆波导主模并与传统使用Newmark-β方法的无条件稳定时域有限元方法和Laguerre-FDTD方法做了比较，证明了Laguerre-FETD方法的正确性和高效性。 3．结合Laguerre-FDTD方法中未知量之间稀疏的隐式关系和矩阵分块技术，提出了一种新的区域分解无条件稳定时域有限差分（DD-Laguerre-FDTD）方法。不同子域采用非重叠分界面，子域之间的互耦信息存储于交界面构成的子线性系统。利用Schur补系统先求解交界面生成的子线性方程组，各子域生成的子线性方程组可独立求解。因此，DD-Laguerre-FDTD方法有着天然的并行特性。应用DD-Laguerre-FDTD方法仿真二维TM波线电流源在自由空间中的辐射，证明了新方法的正确性和有效性。 应用本文提出的DD-Laguerre-FDTD方法分析二维TM波电磁散射问题。给出了二维TM波的总场/散射场连接边界和二阶Mur吸收边界条件。分别求解了无限长方金属柱和双导体直缝的双站雷达散射截面（radar cross-section, RCS），验证了DD-Laguerre-FDTD求解电磁散射问题的正确性和高效性。

关键词： 电磁场   随机振动   矩形薄板   非平稳   功率谱密度函数  

摘要： 依据随机振动的概率特性是不是与时间有关,分为平稳与非平稳两种。所有随机激励下非定常系统的响应,平稳随机激励在定常系统的瞬时响应，非平稳随机激励的响应,都属于非平稳随机振动。研究关于非平稳随机振动问题已经是现今随机振动研究的重要范畴。事实上许多物理过程本质上是非平稳的，因此对非平稳随机振动理论的研究具有十分重要的理论意义和实际工程应用价值。平稳过程是其统计特性不随时间而变的过程，而非平稳过程是其统计特性随时间而变的过程。因此非平稳随机振动问题要比平稳随机振动问题复杂得多,尤其是在电磁场中板的非平稳随机振动问题的研究难度较大，论文致力于研究电磁场中通入非平稳随机电流薄板的磁弹性随机振动问题。 依据连续体的随机振动理论及板、壳磁弹性理论，推导出了通入非平稳随机电流时薄板在电磁场作用下的随机振动方程。把Lorentz力耦合项设成薄板的阻尼和随机分布荷载，探讨了薄板的随机位移响应，获得了载流薄板在电磁场作用下的非平稳随机位移响应的自相关函数和功率谱密度函数等概率特征。最后通过具体算例，得到载流薄板的非平稳随机位移响应的功率谱密度函数。而且分别绘出矩形薄板中心点的平稳和非平稳随机位移响应功率谱密度图、速度功率谱密度图及加速度功率谱密度图。由功率谱密度函数图变化阐明平稳随机振动与非平稳随机振动的差别以及Lorentz力耦合项对两种位移响应的影响。

关键词： 脉冲电磁场   废用性骨质疏松   阿仑膦酸钠   骨形态计量学   静态参数   动物模型  

摘要： 目的：\n 本实验使用PEMF对大鼠废用性骨质疏松(DOP)模型进行干扰，使用双能X线骨密度仪、扫描电镜和免疫组化染色观察等仪器和手段对于大鼠股骨密度，胫骨骨形态计量学静态参数和骨组织TNF-α、BMP-2蛋白表达进行检测，从而探讨脉冲电磁场对于DOP的治疗作用以及对骨代谢的影响。\n 方法：\n 健康4月龄雌性SD大鼠，按体重随机区组法分成4组:正常对照组(INT组)、单纯模型组（DOP组）、阿仑膦酸钠药物组（ALN组）、脉冲电磁场组(PEMF组)；除正常对照组外，其余各组大鼠通过胫骨-尾部固定法将右后肢制动2周。进行股骨密度检测，确定造模是否成。干预方式:ALN组大鼠灌胃予以阿仑膦酸钠(1mg·kg-1·d-1)治疗，PEMF组大鼠予以PEMF(3.82mT，10Hz)照射40min·d-1治疗。各组分别于治疗后2、4、8、12周时处死5只大鼠，取右后肢股骨进行骨密度、胫骨做骨形态计量学检测，并制备组织切片，使用免疫组化染色的方法观察TNF-α(Tumor necrosis factor alpha)、BMP-2(bone morphogeneticprotein-2)表达。\n 结果：\n PEMF治疗4周后，与DOP组比较，股骨骨密度明显增加(bone mass density，BMD)(P＜0.01)，同时胫骨骨小梁面积比(***)、骨小梁数量(Tb.N)增加(P＜0.05);治疗8周，与DOP组比较，***和Tb.N升高，骨小梁平均间隔宽度(***)减少(P＜0.01);经过12周治疗， PEMF组大鼠的％***和Tb.N高于DOP组(P＜0.01), ***小于DOP组，差异具有显著性意义(P＜0.01);***略高于DOP组，但是差异不具有显著性意义。\n 在促进BMP-2蛋白表达方面，干预后2周到4周可促进DOP大鼠胫骨BMP-2蛋白表达(P＜0.01);连续治疗8周和12周以后，PEMF组BMP-2表达高于ALN组(P＜0.01)。\n 2-8周期间未见PEMF干预对TNF-α的表达产生明显影响;连续治疗12周，可见骨组织中TNF-α阳性面积低于DOP组。\n 结论：\n PEMF可以增加骨密度，改善DOP大鼠骨形态计量学静态参数，促进BMP-2蛋白表达，但是改善DOP相关指标的起效时间长于阿仑膦酸钠。

关键词： 闪电   电磁场   时域有限差分   空间分布  

摘要： 闪电脉冲电磁场（LEMP）作为一种全球范围随机发生的高功率辐射源，能够对电子电气设备、输电线路和通信电缆等造成干扰、故障或损坏。但是因为多数与人类日常生活相关的设备、线缆和传感器等都被布置在地表附近空间，所以多数关于LEMP的研究都集中在地表附近空间。然而，随着特高压输电网、低空飞行器、巨型建筑和埋地线缆等越来越多的出现在空中和地下，将对LEMP的研究范围扩展到整个地上与地下空间就显得十分必要。另一方面，由于巨大的计算量和存储量，现有关于LEMP的研究都通过对比个别离散点上的LEMP波形来推测其在空间中粗略的分布。而这显然不能对LEMP防护设计和标准制定提供有力的支持。 基于以上原因，本文以闪电过程中危害最大的地闪回击LEMP为对象，通过自创的改进型时域有限差分（FDTD）方法，得到了LEMP在整个空间中各个特征参量的详细分布。并通过计算多种工程实用参数条件下的LEMP空间分布，给出了不同情况下LEMP空间分布的变化特点。较为系统和完整的给出了地闪回击脉冲电磁场在整个空间中的分布规律。 首先，本文通过在FDTD程序的时间步进间加入了一种“处理窗”程序，提出了一种高效的改进型FDTD方法——PWFDTD算法。与其他方法相比，它避免了计算所有位置上LEMP各个参量所需的巨大计算量和存储量，能够方便快速的计算出整个空间每个位置上LEMP的各个特征参量。这也使得获取LEMP在全空间中的详细分布成为可能。通过对比PWFDTD方法在不同空间位置上、不同参数条件下与多种LEMP计算方法以及实际测量的数据，新算法的计算精度和准确性得到了很好的验证。 其次，本文通过新的PWFDTD方法计算得到了LEMP在地闪周围数千米范围内每一个网格上的特征参量，获得了它们的详细空间分布图。其中的特征参量包含LEMP峰值、电磁场变化率峰值、相应功率密度峰值和能量密度的分布，以及LEMP上升时间T10%-90%（10%极值点至90%极值点的时间）与电磁场变化率的T10%-90%和T50%-50%(50%极值点至50%极值点的时间，即脉冲宽度)。通过对这些特征参量空间分布图的归纳和抽样，从多角度对LEMP在全空间中的分布基本规律进行了总结。 第三，本文分别讨论了工程实用条件下（多种通道模型、多种底部基电流、多种回击速度、多种大地电参数、大地水平和垂直分层情况以及起伏大地情况）LEMP各特征参量空间分布的变化。通过对比这些结果，本文总结并给出了每种参数对于LEMP空间分布的影响特点，比较系统和全面的勾勒出了工程实际应用时不同情况下LEMP在全空间中分布的变化特性。 最后，本文计算了雷击建筑物时整个周围空间中每一个网格上的LEMP，并得出了其各个特征参量的空间分布规律。并且通过计算不同建筑物顶部反射率、不同建筑物底部反射率和不同建筑物高度情况时的LEMP，讨论了LEMP各个特征参量在周围空间中分布的变化特点。还给出了导致周围空间中LEMP各参量增强的主要原因和规律。 文中较为系统和完整的给出了各种情况下LEMP各特征参量在全空间中分布的规律。这些分布图与规律均未在国内外研究中发现，且相比于现有研究中通过个别点波形推测得到的粗略规律，更加准确、完整和直观。它们不仅有助于人类更好地理解地闪发生过程和机理，而且还可以作为设备、线缆等预测LEMP感应电流时的依据以及LEMP防护规则制定时的理论基础，同时还能够对LEMP观测和闪电精确定位提供重要的帮助。

关键词： 电磁场   电场强度   相对论   电磁脉冲  

关键词： 电磁场   碳酸钙   结晶   水质参数   预测模型  

摘要： 循环冷却水结垢现象对于在工业生产中的换热设备影响和危害极大，同时也会带来一系列的技术与经济问题。由于传统的除垢、抑垢方法存在污染环境、作用效果差、费用高等缺点。近年来，电磁抑垢技术以其投资少、见效快、使用简单、无污染等优点受到广泛关注。本文基于电磁抑垢效果在线评价实验台，进行了换热器表面污垢在电磁处理下生长特性的半工业性实验研究。通过污垢热阻的在线监测及水质参数变化跟踪换热面碳酸钙的结垢过程并对垢样进行精准分析，具体概括如下： 首先，本文以电磁抑垢效果在线评价实验台为依托，研究不同磁场类型与电磁场参数下换热面污垢的生长特性并对抑垢效果进行比较。以DMM-200C金相显微镜、Quanta200扫描电子显微镜及X'PertPro型X-射线衍射仪定性定量表述了电磁场对碳酸钙晶型及晶貌的影响。实验表明，电磁场能降低换热器表面的结垢速率，垢样中方解石质量分数由100%降低为40.55%，文石质量分数增加为59.45%。 其次，通过静态滴定实验，对比分析电导率随滴定液容积变化特征与碳酸钙结晶过程。大量实验结果表明，电磁场作用能够降低碳酸钙溶液临界过饱和度，加速碳酸钙成核，缩短成核诱导期。 再次，研究了电磁场作用下换热器结垢过程中水质参数的变化，用均衡接近度灰关联分析方法定量表述了电磁场处理下循环水水质参数与换热器污垢热阻之间的关系。 最后，通过多元线性回归、主成分回归及神经网络三种方法实现了污垢热阻的预测，三种预测模型的平均相对误差分别为0.151%、0.139%、0.140%。结果表明，这三种预测模型都可以较准确的实现水质参数预测污垢生长特性，可用于一般工业过程的分析。经比较，主成分回归模型较神经网络预测模型可以得到具体的数学关系表达式，较多元线性回归模型的预测精度高，因此要优于这两种预测模型。 上述研究是深入研究污垢形成机理，揭示经电磁处理后换热设备表面污垢的形成过程，探索电磁抑垢机理及效果评价函数的关键所在。为研发以抑垢效果为目标函数的闭环控制系统的自适应电磁处理装置做好前期准备，对促进电磁水处理技术的发展具有重要的意义。

关键词： 变频器   高端   用户   磁场   节能减排   变流器   电磁场   C2000 690V   台达  

摘要： 近期,为满足客户对525～690V工作电压的需求,台达特别推出新品C2000系列690V高端磁场向量控制变频器。新品上市后,其众多高性能特点使得该变频器人气大涨,成为节能减排首选。该变频器除了融控制、驱动、通信三大核心为一体,集主站、总线、防护等功能于一身外,同时还具备以下功能:1)三大额定负载选项。具有轻负载、一般负载、重负载三种额定负载选项,可以实现在不同负载状态之间的平滑切换,同时实现高效节能的变频调速。

关键词： 电磁场   高等学校  

ISBN: (数字)9787030394095 ISBN: (纸本)9787030394095

摘要： 本书共8章，主要内容包括：矢量分析、静电场、恒定电场、恒定磁场、时变电磁场、平面电磁波的传播、导行电磁波等。