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关键词： 电磁场与电磁波   多方位虚实融合教学   教学与科研相结合  

摘要： “电磁场与电磁波”课程是电子通信等专业的基础课程之一,该课程概念抽象、公式较多、对数学知识的依赖性强,是本科教学中公认的、难度较大的课程之一。为提高教学质量,提高学生学习“电磁场与电磁波”课程的积极性,本研究提出了充分利用现代化教学设备,开展线上与线下相结合、本课程与先修课程相结合、虚拟仿真和实践教学相结合、教学与科研相结合的虚实融合的教学方式。

关键词： 空间电磁场   有线通信设备   设备   干扰  

摘要： 本研究旨在采用了一种创新性的分析方法探讨空间电磁场对有线通信设备产生的干扰作用。此方法涉及确立空间电磁场干扰的边界条件、构建空间电磁场与长线耦合的理论模型,以及利用时域有限差分技术对有线通信设备进行分析计算。通过将该分析方法应用于实验验证,证明了其分析的有效性。实验结果表明:空间电磁场入射强度增强,导致有线通信设备负载端感应电压随之上升。之后基于这一系列的观察和分析,本研究进而提出了一组有效的干扰减少方法,旨在提升有线通信设备的抵抗干扰的能力,从而为我国通信工程技术的发展贡献力量。

关键词： 电磁场理论   新工科   考核模式   四深融合  

摘要： “电磁场理论”课程是电气类专业的学科基础课,对于培养学生应用专业知识解决复杂工程问题的能力具有重要的作用,其考核模式是检验学生学习效果、提高课程的教学效果、促进课程“新工科”建设与可持续发展的重要手段。在“新工科”背景下,针对“电磁场理论”课程考核理念目标性滞后、考核指标针对性不够、考核模式适用性不强等问题,确立了工程性考核思路,设计了多维性考核指标,构建了基于信息教育技术的“电磁场理论”课程四深融合的“新工科”课程考核模式。该模式强化了过程考核,增加了工程考核,融合了线上考核,增设了延伸考核,促进了课程高阶性、创新性和挑战度的整体提升,很好地契合了“新工科”建设,对于新形势下“新工科”建设与实践具有重要的意义。

关键词： 麦克斯韦方程组   频域有限体积法   熵修正   隐式LU-SGS   雷达散射截面  

摘要： 为提高电磁场计算精度和效率，提出一种直接求解散射场形式麦克斯韦方程组的全隐式频域有限体积数值方法。该频域有限体积法的半离散迭代求解过程包括空间通量的Steger-Warming迎风分裂计算，和定常虚拟时间推进的全隐式上下对称高斯-赛德尔迭代（LU-SGS）算法求解两步骤。特别地为解决方程刚性带来的数值震荡和收敛缓慢问题，推导了一种零特征值的熵修正公式，对通量进行修正并补充相应的数值粘性缺省。典型数值算例显示，这种全隐频域有限体积法能采用大的库朗数计算具有无条件稳定特性，而且熵修正也有效抑制了电磁场数值震荡，大幅提高收敛速度。最后该方法应用于介质和复杂外形目标电磁散射计算，结果与矩量法等对比进一步验证了全隐频域有限体积法具有可靠的计算精度和效率，从而能更广泛地应用到频域电磁问题。

关键词： 课程思政   课堂育人   电磁场与电磁波  

摘要： 在专业课的教学过程中融入课程思政教育,是高校立德树人的必然要求,是高效发挥课堂育人主渠道功能的必然选择.文章以电磁场与电磁波课程为例,深入挖掘了本课程中蕴含的思政元素,阐述了课程思政在该课程教学实践中的实施过程,并论证了其实施效果.结果表明,课程思政的实施有效激发了学生的学习热情并提升了学生的学习效果,是时代发展对高等院校教育的必然要求.

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，本文提出了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-φ方程有限元法和二次电缆芯皮等效电路模型，分别计算了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，搭建了采用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%。最后，仿真结果表明不同通道发展方向下的端口干扰电压水平差异可达1.7倍，获得了冲击电流幅值和通道方向因素对冲击干扰的影响规律。体现了在接地系统冲击干扰研究中，考虑土壤放电通道发展方向这一新视角的重要性，有助于接地系统电磁兼容性能分析。

关键词： 物理驱动   超深探测   随钻测井   电磁场   参数反演  

摘要： 超深随钻方位电磁波测井反演是表征地层参数信息的重要技术。基于正则化(物理驱动)的电磁波测井反演方法广泛应用于现场解释,但迭代过程中需要多次调用正演,计算耗时长且不能获得实时反演结果,因此迫切需要一种高效的反演方法对随钻电磁波测井资料进行实时反演。近些年,基于深度学习(数据驱动)的电磁波测井反演算法在油气勘探领域受到了广泛关注,但该算法过度依赖于数据本身,训练过程未考虑麦克斯韦理论,所以在数据集不完备的情况下,深度学习反演效果不佳。文中针对二维各向异性地层,提出了一种耦合物理驱动和数据驱动的混合反演流程:基于超深随钻方位电磁波测井数据,随机生成无断层和断层模型数据集进行网络训练;基于训练好的网络,实现模型预测。与传统深度学习方法相比,文中方法预测精度显著提高。对含有不同噪声水平的数据进行测试,结果表明:基于物理驱动的深度学习反演方法的电阻率模型反演效果良好,具有较强的鲁棒性,泛化能力更强。

关键词： COMSOL   深冷温度场   电磁场   电磁耦合深冷温度场   模拟仿真  

摘要： 为了对材料实施电磁耦合深冷强化处理工艺,提出了相关的试验设备设计方案。在方案设计过程中,借助COMSOL软件对试验设备的深冷温度场、电磁场和电磁耦合深冷温度场进行了模拟仿真,分析了深冷温度、深冷时间、磁感应强度和磁化时间对结果的影响规律,并与实际试验设备得出试验数据进行对比。结果表明,所研发的电磁耦合深冷处理设备可满足实际工艺试验要求。

关键词： 电磁场   类比   磁感   复磁路   电功率   虚拟磁功率   变压器   电机  

摘要： 该文以变压器为例,分别建立并联和串联两种形式的等效正弦交变复磁路模型,相应地给出两种磁感的不同定义和物理意义,并比较各自的优劣势。首先,以相量图的形式分析不同负载性质等效复磁路中各物理量的相位关系,并在磁感定义的基础上完善磁路与电路的类比关系;其次,推导任意负载下等效电路有功和无功功率与类比复磁路中等效电路中虚拟有功和无功功率的数值关系;然后,以同步发电机为例,利用基于磁感的等效复磁路分析交流电机中定转子磁场的相互作用,分别基于等效复磁路和有限元方法分析一个变压器算例,验证理论分析的正确性;最后,给出研究结论,并据此客观地分析基于磁感的复磁路的作用。

关键词： 高压断路器   动静触头   电磁场   短路电流  

摘要： 短路电流超标已成为制约中国电网负荷增长和电网发展的突出问题,短路电流冲击严重影响高压断路器运行的稳定性,针对以上问题,开展了短路电流冲击下断路器动静触头电磁场仿真分析。首先,利用SolidWorks构建出高压断路器动静触头三维模型,通过理论推导得出不同短路电流下霍尔姆力和洛伦兹力的变化规律;其次,利用有限元分析软件COMSOL Multiphysic对动静触头在不同电流下电磁场进行了建模与分析,得到了洛伦兹力的分布规律;最后,对高压断路器在短路电流冲击下的电磁场进行了研究,探究触头系统在不同电流冲击和动触头不同开距下的电磁场分布情况,验证了理论推导的正确性。仿真结果证明,触头系统最大电流密度区域出现在触指与动触头接触点附近;触头系统最大磁通密度区域出现在触指与动触头接触点附近和触头形状突变附近;当短路故障电流大于50 kA时,断路器有分合闸失败的风险。研究成果对高压断路器在短路工况下稳定可靠工作具有一定的指导意义。