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关键词： 电磁学   仿真实践   教学改革   工程应用  

摘要： 由于"电磁场"课程具有理论性强和内容抽象的特点,其在教学过程中存在教师难教和学生难学的现象,容易导致学生对该课程失去学习兴趣和主动性,从而影响该课程的教学效果。因此,有必要对"电磁场"课程进行教学改革,通过融入具有工程应用背景的电磁场仿真实践教学环节,形成理论知识与仿真实践相结合的一体化教学理念,增强学生对电磁场普遍规律认识和理解的同时,提高学生的学习热情和兴趣,还可实现教学手段和考核方式的多样化,达到全面提升"电磁场"课程教学效果的目的。

关键词： 无穷大电源系统   镜像负荷   暂态稳定  

摘要： 输电线路输送电力的能力与电力系统稳定性密切相关,高压输电线路在运行过程中产生的电磁场对周围的电磁环境有着巨大的影响.由于线路长,经过的地貌比较复杂,高压输电线路产生的电磁场对人体健康和信号通讯造成的影响不可忽视.该文以220 kV架空线的输电线路为研究对象进行了无限大单电源系统Simulink电气仿真.仿真结果表明,电力系统的暂态稳定性与输电线路的长度有关,线路长度越长,对暂态稳定性造成的影响越大.同时,短路位置、故障类型、切除时间也对暂态稳定性有影响.将输电线路的长度对电磁场和系统暂态稳定的定性影响纳入仿真,可为探究如何正确选择高压的输电技术增加输电距离、输电方式,发挥联网效益、节省工程投资提供有效参考.

关键词： 脉冲电磁场   绝经后骨质疏松症   骨稳态   生物力学性能   骨髓间充质干细胞   成骨细胞   破骨细胞   骨细胞  

摘要： 背景:脉冲电磁场产生脉冲电流,利用应力耦合机制改善骨代谢,近年来越来越多的研究表明脉冲电磁场对骨髓间充质干细胞、成骨细胞、破骨细胞、骨细胞等均有影响,对绝经后骨质疏松症有抑制作用。目的:综述脉冲电磁场对绝经后骨质疏松症的作用及治疗机制。方法:检索PubMed、MEDLINE数据库、万方、CNKI中国期刊全文数据库、维普及中国生物医学文献数据库收录的相关文献。中文检索词为“绝经后骨质疏松症;脉冲电磁场;骨稳态;骨代谢;骨密度;生物力学性能;骨髓间充质干细胞;成骨细胞;破骨细胞;骨细胞”,英文检索词为“pulsed electromagnetic field;postmenopausal osteoporosis;bone homeostasis;Bone marrow mesenchymal stem cells;osteoblasts;osteoclasts;bone cells;bone metabolism;bone density”,最终纳入66篇文献进行归纳总结。结果与结论:脉冲电磁场具有提高骨密度、改善骨生物力学性能、促进骨形成、抑制骨吸收等作用,多途径多方面抑制绝经后骨质疏松症。目前脉冲电磁场调控Wnt/β-catenin信号通路、OPG/RANKL信号通路介导成骨分化的研究已较完善,可行性高;在骨髓间充质干细胞、成骨细胞、破骨细胞等研究机制中,发现SIRT1抑制NLRP3炎症小体介导骨髓间充质干细胞焦亡、长链非编码RNA及相关通路调控成骨分化、缺氧诱导因子驱动破骨细胞分化等理念仍处于初步探索阶段。脉冲电磁场能否通过SIRT1调控NLRP3炎症小体信号抑制骨髓间充质干细胞焦亡发挥抗骨质疏松作用具有重要的探索价值。

关键词： 永磁直驱风力发电机   有限元仿真分析   短路故障分析   铁耗修正方法  

摘要： 文章设计了一台3.3 MW外转子表贴式永磁直驱风力发电机,并对其电磁性能及短路故障情况进行了有限元仿真分析。首先,得出了这台电机在额定工况下的转矩和磁密分布等结果,以及在相间绕组短路和三相绕组短路两种情况下电机转矩、电压和电流等曲线的变化情况;然后,通过三维静磁场仿真,探究了电机定子的径向通风道结构对二维有限元仿真的影响程度,并对铁耗进行了修正;最后,通过电磁场-温度场的耦合迭代仿真,考虑了温度场影响下的电机内部材料特性的变化对电机损耗结果的影响。

关键词： 多囊蛋白2   低频脉冲电磁场   成骨细胞   盐酸阿米洛利   RNA干扰  

摘要： 已知低频脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMFs)可以促进体外培养大鼠颅骨成骨细胞(rat calvarial osteoblasts,ROBs)的分化成熟,但ROBs感知PEMFs物理信号并启动成骨性分化的机制至今不明。本研究探究了0.6 mT 50 Hz PEMFs促进ROBs成骨性分化与位于ROBs表面的初级纤毛上的多囊蛋白2(polycystin2,PC2)的关系。首先用免疫荧光染色法研究了PC2是否位于ROBs初级纤毛内,然后通过Western blotting检测了经PEMFs处理不同时间后,ROBs内PC2蛋白表达的变化情况。接着用PC2阻断剂盐酸阿米洛利(amiloride HCl,AMI)预处理ROBs,检测碱性磷酸酶(alkline phosphatase,ALP)活性和PC2蛋白表达受PEMFs处理的影响情况,以及与骨形成相关的Runx-2、Bmp-2、Col-1、Osx的蛋白及基因表达的变化情况。再用RNA干扰法抑制ROBs内PC2的表达后,检测与骨形成相关基因表达情况。结果发现,PC2被定位于ROBs初级纤毛上,PEMFs处理增加了PC2蛋白表达量。PC2被AMI阻断后,PEMFs不再能提高PC2蛋白表达水平及ALP活性,PEMFs对成骨相关蛋白和基因表达的促进作用也被抵消。使用RNA干扰法抑制PC2的表达后,PEMFs也不再能提高骨形成相关基因的表达。结果表明:存在于成骨细胞初级纤毛表面的PC2在感知并传递PEMFs发出的物理信号中扮演着不可或缺的角色,PEMFs促进ROBs成骨性分化依赖于PC2的存在。本研究为阐明低频脉冲电磁场促进骨形成及治疗骨质疏松的机制研究奠定了基础。

关键词： 交直流   电缆   电磁场   敷设方式  

摘要： 随着城市电力的扩张以及电力需求的增大,为解决地下电缆传输空间用地紧张的问题,新建的直流电缆将敷设在原有的交流隧道中,从而使电缆隧道内电磁场变得更为复杂。该文针对±320kV直流电缆和220kV交流电缆共沟敷设隧道建立电磁场仿真模型;计算隧道内的电磁场分布以及交流电缆在直流电缆上产生的感应电压;分析交直流电缆之间的距离、交流电缆和直流电缆的敷设方式以及单相交流电缆故障对电缆隧道电磁环境的影响,最后根据计算结果提出交直电缆间的最小距离以及交直流电缆的最优敷设方式。

关键词： 雷电电磁场   传播效应   地球曲率   雷电流峰值反演   闪电定位  

摘要： 雷电电磁波沿着地球表面传播时,受传播效应影响波形会发生畸变,进而影响雷电定位系统的精度。采用Wait解析算法研究了地面有限电导率与地球曲率对1000 km以内雷电电磁场波形的影响,对不同回击电流波形和不同电导率情况下的远场衰减系数进行了拟合,修正了现有的回击电流峰值反演公式,并对传播效应带来的远场波形到达时间延迟量进行了统计分析。结果表明:当观测距离大于200 km时地球曲率对场的衰减不容忽略;和平坦地面相比,弯曲的地表使得200、500、1000 km处的远场峰值分别额外衰减了约9.6%、29.4%和55.5%。考虑传播效应后远场峰值与理想场的峰值之比随着观测距离d的增加以exp(-d/α)的指数函数大幅递减,指数衰减距离常数α的平均值为1000 km。回击电流波形陡度越大,包含的高频分量越多,远场的衰减越大。雷电电磁波沿陆地表面传播时,传播距离每增加100 km波形初始到达时间平均延迟0.36μs,峰值到达时间平均延迟0.96μs。由此可见,远距离雷电定位和参数反演应充分考虑地球曲率带来的传播效应。

关键词： 脉冲电磁场   骨质疏松症   成骨细胞   破骨细胞   骨髓间充质干细胞   骨细胞  

摘要： 脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMFs)作为一种无创、安全、有效的物理治疗手段,在临床上常用于促进骨折愈合和治疗骨质疏松症(osteoporosis,OP)。虽然PEMFs能刺激成骨细胞(osteoblast,OB)生成、抑制破骨细胞(osteoclast,OC)生成并影响骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)和骨细胞(osteocyte)的活性,最终实现骨量和骨强度的保留,在治疗骨质疏松症的过程中起着重要作用,但是PEMFs对OP的精确生物效应和潜在机制仍不清楚。本文拟从基础研究着手,对PEMFs对骨代谢的分子细胞学作用机制研究进行综述,旨在为日后的基础研究提供一定的参考,并为临床研究PEMFs治疗OP提供依据。

关键词： 电磁场与微波技术   教学改革   翻转课堂   课程考核  

摘要： 电磁场与微波技术课程数学公式多,理论复杂,内容抽象,应用性强。针对以上特点,结合贵阳学院学生数学基础较差,教学效果不佳的现实情况,文章旨在探讨并寻求有效的课程教学与考核方式的改革措施。在课堂教学方面,文章讨论了引入电磁学发展史中的科学背景故事作为课程导入,采用翻转课堂,增加仿真设计等教学方式改革对教学效果的作用。同时针对以上教学方式的改革,文章还探讨了平时成绩量化,考试题型改革,线上学习考核等措施在电磁场与微波技术课程中的效果。教学实践证明,以上教改措施对贵阳学院电磁场与微波技术课程的教学效果起到了良好的促进作用。

关键词： 变电站   变压器   电场强度   电流密度   模拟电荷法   有限元  

摘要： 随着变电站等级的不断提高,其所造成的电磁环境问题也越来越突出,研究处于整个变电站电磁环境中的工作人员周围的电场强度分布具有重大意义。对此,结合模拟电荷法和有限元法,对处于500kV户外变电站变压器区域中的人体与周围电场强度分布以及人体内电流密度进行计算分析。结果表明,人体的存在降低了周围感应电位的分布,人体手臂对其下方的区域感应电位和感应电场强度的分布均有一定的屏蔽作用。其中,颈部和腿部的电流密度最大,这是因为颈部和腿部的相对截面积较小。变压器区域人体各部位的感应电流密度大小均未超过职业暴露的基本限值10mA/m^(2),工作人员可安全地在变电站变压器区域进行巡检工作。