潜艇磁偶极子近似距离条件分析

在潜艇磁化电流采用圆电流近似的条件下,对于远场该圆电流可以等效为磁偶极子.通过比较等磁矩圆电流和磁偶极子的磁场,定量给出了潜艇磁偶极子近似的距离条件.计算分析表明,满足磁偶极子近似的最近距离与极角有关,且不同磁场分量的极角分布规律不同.反潜飞机进行小视场磁异常探潜时,潜艇纵向磁场占主导,磁偶极子近似的最近距离约为圆电流半经的40～50倍,在200～250 m之间.     

PSO算法在舰船磁场磁体模拟中的应用

采用磁体模拟舰船磁场是一种常用且有效的方法,然而,过去磁模拟体位置的确定常依赖于人的经验,局限性较大。文中基于舰船磁场的磁偶极子模型,利用PSO算法对磁体的位置进行了优化。试验结果表明,该方法降低了人为经验对磁体模拟模型稳定性的影响,提高了磁体模拟法的精度。     

舰船固定磁场分量分离的一种新方法

为了准确了解舰船的固定磁场分布,进而对舰船磁性防护作出指导,用等效磁偶极子的方法对舰船固定磁场分量分离的方法进行了研究,通过对固定磁场垂直分量总和的曲线进行分析,根据磁偶极子组合产生磁场规律的先验知识,选择最佳的磁偶极子的排列方式,然后对磁偶极子磁矩范围进行估计,最后利用遗传算法这种全局优化算法求出磁源的参数,进而分离出固定磁场各个分量。仿真计算结果表明,该方法能够比较好地搜索到磁偶极子的最佳数目、位置和磁矩,可以用于舰船固定磁场的分离。     

运动潜艇的感应电场分布

采用相对论电磁变换法计算了单个磁偶极子匀速运动时产生的感应电场三分量。利用沿圆柱表面排列的磁偶极子阵列近似模拟潜艇的磁场分布,通过对磁偶极子阵列运动感应电场三分量的积分运算,得到了潜艇运动感应电场的分布规律,解决了由高斯定理计算感应电场因电场方向不同难以进行积分运算的难题。利用海水中布放的传感器,实际测量了运动潜艇模型的感应电场,测量结果验证了所提出的感应电场计算方法的正确性。     

二轴磁体磁场的模拟仿真分析研究

为了论证新的同铁芯、二绕组、同轴线又正交的二轴磁体方案的可行性,进行了二轴磁体磁场数学建模和仿真分析计算。通过两轴通入电流大小和方向变化的仿真分析证明:该方案能够满足舰船磁场分布特征的要求,方案中轴磁体产生的磁场的相关性很小,可提高磁体的对抗能力。     

相邻磁化磁体单元磁场等效合并特性分析

为了研究物性相同的相邻磁化磁体进行磁场等效拟合为单磁体的合理性,基于圆环电流理论磁体单元建立了相邻磁化磁体磁场计算模型;通过计算相邻磁体空间球面上的磁场,以等效磁场模量绝对误差最小建立了单磁体物性参数等效拟合反演目标函数,使用遗传模式搜索算法进行了反演参数求解。研究结果表明:拟合单磁体与原相邻磁化磁体单元的磁远场分布一致,磁场等效拟合磁通密度模相对误差随拟合球面半径增大而减小,同一球面上相对误差随外磁场夹角增大而先增大后减小,相对误差与材料磁各向异性及单元绝对边长无关。研究结果论证了磁化磁体单元磁场等效合并的合理性,能够为隐蔽性铁磁体所致磁异常数值模拟单元合并提供理论依据与误差评价准则。     

运动舰船上任意分布的磁偶极子的感应电场计算

基于电磁场的坐标变换和线性叠加原理 ,导出了舰船上任意分布的磁偶极子感应电场的计算方法 .与积分方法相比 ,该方法具有普遍性 ,对任意磁化的舰船感应的磁场都适用 .     

磁体实场模拟舰船水下磁场的方案选择

从现实水下磁场的测控与反测控的对抗中,提出了二轴磁体与三轴磁体实场模拟舰船磁场的方案,并对二轴方案与三轴方案进行了比较研究,同时对二轴磁体模拟水下磁场方法进行了分析;利用偶极子的磁矩理论,借助GA算法,对多种配置的偶极子磁矩进行了搜索寻优,找到了二轴磁体的最优配置方法,确立了二轴磁体为实场模拟舰船磁场的最佳方案,对确定多轴磁体的设计方案具有参考价值。     

同轴均匀消磁线圈对坦克磁场影响效应的数值模拟

通过数值处理和计算机模拟，得出一种排布方式的消磁线圈对坦克磁场的影响效应分布，即当消磁线圈为均匀密排情形时，线圈内部为匀强磁场，方向沿通电线圈的轴向，且与环形电流呈右手螺旋关系；线圈外部为磁偶极子场，该场会随着与线圈中心距离的增大而迅速减小。数值模拟的结果可为封闭型军事装备表层安装消磁线圈提供参考；通过分析消磁线圈附加磁场的特点为装备磁防护理论提供一些支持。     

基于奇异值分解的潜艇磁场推算

针对潜艇磁性防护,基于磁偶极子阵列模型,建立了潜艇磁性目标高精度磁场计算模型。提出了利用奇异值分解的方法对模型进行求解,利用该求解算法进行了模型计算与实测数据比对,结果表明,该计算方法能够有效适用于计算高精度潜艇磁场。基于奇异分解的方法计算了潜艇高空磁场,计算结果可供潜艇防护磁性探测参考。     

舰艇动态磁性检测中有限深海浪磁场的噪声消除

对有限深海浪磁场进行了理论推导,分析了其变化规律并验证了在舰艇动态磁性检测中进行消噪处理的必要性。根据单椭球加磁偶极子阵列混合模型模拟了舰艇磁化磁场,并针对海浪磁场与舰艇磁场频带相近难以有效滤除的特点,采用小波包变换对磁测量值进行分解。仿真结果表明:该方法便捷高效,可将海浪磁场有效滤除,提高磁场测量精度。     

国外磁扫雷具装备及技术发展

针对国外磁扫雷具的发展现状,基于磁扫雷具的磁源类型,分别研究了永磁式、螺线管式、电极式3类磁扫雷具,对比分析了各型磁扫雷具装备、磁扫雷具技术的发展现状。基于磁扫雷具的技术体制、磁场来源、磁场发生机理、模拟模式等要素,给出了磁偶极子、时谐磁偶极子、磁四极子、有限长载流直导线、载流线圈、有限长空心螺线管、有限长带铁芯的螺线管、旋转椭球体、点电极、线电极、电偶极子、时谐电偶极子、点电流源等多类等效磁场数学模型。对比分析了各型磁扫雷具的磁场数学模型,定性分析了不同磁扫雷具对舰船磁场的模拟精度。结果表明,磁扫雷具磁源技术的研究仍集中于永磁式、螺线管式、电极式等几大类,研究方向多为对单一种类的磁源进行线列阵组合、对不同磁源进行集成等方面,线列阵磁扫雷具和电极式磁扫雷具为目前的主流方向。研究结果为磁扫雷具的磁场建模、发展方向、水雷的抗磁扫等提供了参考依据。     

同步发电机气隙磁场非正弦时整流系统性能的研究

提出了一种发电机气隙磁场非正弦分布时整流系统的近似电路模型和仿真方法;分析了气隙磁场非正弦分布对系统交直流电压和电流波形的影响．仿真结果表明,合理控制气隙磁场谐波含量有利于提高轻负载下整流电压的品质．由此提出：带整流负载的多相同步发电机采用气隙磁场非正弦分布的转子结构和集中整距的定子绕组（即所谓方波电机）是合理的     

潜艇磁场外推的数学模型研究

应用磁体模拟理论,根据潜艇包络面上的磁场数据提出了潜艇磁场外推的数学模型,论述了该模型的数学原理、磁位函数计算方法及具体应用时有关参数的确定方法等,并对计算精度作了考核.结果表明:该模型精度较高,具有一定参考价值.     

舰艇为什么要消磁?

众所周知,地球自身是一个巨大的磁体,如果把用钢铁制造的物体放在这个磁场内就会被磁化。由于绝大多数舰艇是由钢铁建造的,因而它们就存在着一个被磁化的问题;也就是说,航行在海中的舰艇,其周围空间很容易产生磁场。这种磁场使得被磁化了的舰艇在海中仿佛是一块巨大、浮动的磁体,一旦遇上磁性水雷,就将导致     

与运动平面垂直的外磁场对电子运动的影响及抗磁性新解释

应用经典物理学中的涡旋电场力、静电力和洛伦兹力,通过解析分析和数值计算的方法,在外磁场与电子运动形成的等效磁矩平行和反平行2种条件下,证明了有外磁场时电子不再做闭合的曲线运动,基于其运动半径不变的所有认识都值得商榷。在通常外磁场条件下,发现了电子到核距离的变化规律以及其运动规律的近似解析表达式,得到了抗磁性的定量表达式。同时,还提出了"联合电磁感应和静电力、洛伦兹力进行抗磁性解释",完善了对物质抗磁性的理解。     

运动船舶磁性船体产生的感应电场

为了研究运动船舶磁性船体产生的感应电场,以库伦定律和毕奥-沙伐定律等电磁场基本理论为基础,对磁偶极子运动产生的感应电场进行了建模,通过实验证明了分析方法的正确性,解决了以往模型适用范围窄、准确性差的问题;并以磁偶极子感应电场模型为基础,得到了磁性船体的感应电场模型,利用实船的磁场数据进行了实例计算,得出船舶附近感应电场可达1m V/m,达到了可探测水平。     

磁偶极子天线方向性的边界元解法

应用边界元法对磁偶极子天线的辐射方向性进行解算,比较数值结果进一步获得传播距离与天线尺度的关系对方向性的影响,有助于进行磁偶极子天线及其电磁探测系统近程工作性能的分析与优化设计.     

坦克外部磁场的一种计算模型

将坦克的几何形状近似为一个空心长方体和一个空心旋转椭球体的组合,参考旋转椭球模型的计算结果,利用磁场叠加原理,通过解磁标势在直角坐标系中的拉普拉斯方程,建立了坦克外部磁场分布的计算模型,为坦克外部磁场的计算,提供了一种途径。     

舰艇为什么要消磁

学过中学物理的人都知道：地球自身是一个巨大的磁体，如果把用钢铁制造的物体放在这个磁场内就会被磁化。由于绝大多数舰艇是由钢铁建造的，因而它们就存在着一个被磁化的问题，也就是说，航行在海中的舰艇，其周围空间很容易产生磁场。可别小看了这种磁场，此时磁化了的舰艇在海中仿佛一块巨大、浮动的磁体，一旦遇上磁性水雷，就将导致水雷引信动作，把舰艇炸个“人仰马翻”，葬身海底。