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。     

螺线管磁场性能的优化

采用正反“单匝”线圈优化螺线管轴向磁场的均匀性和陡化端口磁场的下降沿。计算和实验研究表明,该方法明显改善磁场的均匀性和端口磁场的下降沿。     

通电直螺线管中匀强磁场的确定

从毕奥－萨伐尔定律出发,讨论了通电直螺线管中匀强磁场的近似性,根据通电直螺线管轴线中心点处磁场与通电直螺线管内平均磁场的比较,给出了平均磁场的修正系数计算式。     

磁隐身坦克的实验设计及性能检测

通过模拟实验,研究了磁隐身坦克的核心元件——同轴密绕消磁线圈的使用性能。实验室对其消磁效应的数据分析表明:同轴密绕消磁线圈能够消除坦克周围因被地磁场磁化而产生的磁场标志,其中近轴区域的消磁效果更为明显;如果在消磁线圈中通入反向电流,消磁物体的磁场反而会增强,呈缓慢磁化的趋势,这与电磁场理论相符。本实验设计的消磁线圈属于一种新功能的电磁装甲,能提高坦克在电磁战中的生存能力。     

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。     

静止条件下多种轨道-电枢形状的轨道炮电流分布仿真

针对等轨道截面、等炮口截面、等长度、等材料和等电流8种典型的轨道-电枢结构,在电枢速度为0 m／s的情况下,采用Ansoftl 2有限元分析软件,仿真分析电流分布特征,得到：矩形截面轨道一长方体结构电枢的轨道炮有最不均匀的电流分布特征,电流主要分布在轨道外表面和电枢后部凹表面,并且分别对应于趋肤效应和电流短路径聚集现象,跑道形截面的轨道一回转体结构电枢的轨道炮有最均匀的电流密度分布．     

磁探针不同绕制方式下的性能分析

利用比奥-萨伐尔定律和感应电动势原理,把电磁发射中的发射导轨和电枢简化为线电流下的直线导体,推导得到了磁探针线圈中心放置点的磁感强度。在假设线圈范围内的磁场为均匀磁场的前提下,计算得到了线圈垂直导轨放置时的磁通和感应电势,分析对比了在相同线长下平面螺旋型和圆柱螺旋型两种不同绕制方式下的磁探针性能,结果表明:二者在感应电压曲线没有本质区别,但漆包线的直径对平面螺旋绕制方式影响较大。     

长直螺线管内外的B值和方向的理论证明

从理论上证明了通电长直螺线管内外的磁感强度B值和方向,解决了普通物理教学中的一个难点.     

平面运动激波绕障碍物流动的非结构Euler解

用三角形非结构网格及有限体积法求解Euler方程 ,对运动激波跨越不同截面形状的二维障碍物绕流进行了数值模拟。计算结果给出了不同时刻各流场的复杂结构 ,该结构与实验结果一致。计算表明用非结构算法模拟复杂外形绕流具有简单、准确的特点 ,并能避免尖角处非物理结果的产生     

旋转永磁式机械天线的研究与实现

为实现低频电磁发信系统的小型化和低功耗,对基于旋转永磁体的机械天线,即利用永磁体机械旋转直接激励电磁波的新型低频电磁发信技术进行了理论研究与工程实践。提出基于钕铁硼永磁体和永磁同步电机的旋转永磁式机械天线技术方案及其信息加载方法,构建基于电-机械-电磁能量转换的系统模型,对其辐射效率和辐射功率进行初步分析,研究旋转永磁体在不同无限均匀介质中产生时变磁场的分布与衰减特性,研制了原理样机,并对其近区磁场和2FSK信号的加载特性进行了实验测试,验证了该方案的可行性和有效性。     

Investigate the effects of magnetic fields on the penetration ability of a shaped charge jet at different standoffs

The influence of a magnetic field on the stability of a shaped charge jet is experimentally investigated at standoffs of 490, 650 and 800 mm. The experimental results without and with the magnetic field are compared in terms of the shaped charge jet form, stability and penetration ability. A theoretical model based on one-dimension fluid dynamics is then developed to assess the depth of penetration of the shaped charge at those three standoffs and magnetic conditions. The results show that the penetration capability can be enhanced in more than 70% by the magnetic field. The theoretical calculations are compared with the experimental results with reasonably good correlation. In addition, the parameters introduced in the theory are discussed together with the experiments at three standoffs studied.     

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 .     

奇异积分方程在裂纹板条动态断裂分析中的应用(I)

利用积分变换方法,将含Ｇｒｉｆｉｔｈ裂纹的无限长板条问题转化为Ｌａｐｌａｃｅ变换域中一Ｃａｕｃｈｙ型奇异积分方程。通过求解奇异积分方程和对裂纹尖端场的渐近分析,获得了Ｌａｐｌａｃｅ变换域中的动态应力强度因子。     

Lanczos技术加速第二类Fredholm方程的快速求解

介绍了Lanczos技术加速第二类Fredholm方程求解的基本原理 ,结合矩量法预测了任意形状均匀介质柱体的单站雷达散射截面RCS。首先建立介质柱中的电场积分方程 ,然后采用矩量法将积分方程化为矩阵方程 ,再利用Lanczos技术求解矩阵方程得到介质柱内电场。计算结果表明 ,Lanczos技术可加快MOM矩阵方程的计算速度     

亥姆霍兹线圈磁场均匀性的研究

推导了亥姆霍兹线圈所产生的磁感应强度的计算公式,利用该公式进行了编程计算,研究了亥姆霍兹线圈在空间所产生的磁场分布规律．以１％均匀度为例给出了磁场均匀区与环半径（距离）之间的关系．     

二维约束点集Delaunay三角剖分算法研究

在已有算法基础上,提出了任意二维约束点集Delaunay三角剖分的新算法,算法仅在局部产生少量新点,并在局部对三角剖分进行修改,便可保证整体三角剖分符合Delaunay性质.     

浮空器气体混充定高建模与仿真

依据浮空器浮重平衡特性以及理想气体状态方程,探索了一种气体混充控制浮空器平飞高度的定高方式,并对浮空器气体混充定高技术进行了总体设计研究。考虑到热力学特性对于浮空器上升过程和平飞过程的重要性,结合工程热力学中混充气体的热物性能,以超压气球作为研究对象,分析球体上升和平飞过程中的热环境,并与动力学模型进行耦合。在此基础上,对混充气球上升及平飞过程进行力学仿真,得到气球上升过程中高度、速度、气体温度以及压强的变化,验证了浮空器混充定高技术的可行性,为后续浮空器飞行试验提供指导。     

不同截面形状复合长杆弹对陶瓷复合靶板侵彻研究

采用数值模拟技术研究了由3种不同截面形状的钨芯外包覆一层钢,形成的钢包覆层复合长杆弹在入射速度为1200m/s～1700m/s时对陶瓷/金属复合靶板的侵彻过程。结果表明:对于同一入射速度、相同弹体长度、同种材料的弹芯和包覆层以及靶板材料而言,等面积的六边形截面钨芯复合长杆弹的侵彻深度明显大于圆形及方形截面,方形及六边形截面与和它们等外接圆形成的圆形截面复合长杆弹侵彻深度没有明显差别,本研究认为这是与不同截面钨芯的外接圆直径直接相关。六边形截面长杆弹侵彻过程中的自锐化现象是其侵彻深度明显大于其它两种弹体的主要原因。     

电控增压泵高速电磁阀电磁力预测模型构建

为科学预测超高压共轨系统电控增压泵高速电磁阀的电磁力性能,采用响应面法构建电磁力预测模型,实现其性能的高效预测与优化。建立电控增压泵高速电磁阀的三维有限元仿真模型,并通过试验进行了验证。基于试验设计思想,选取驱动电流、工作气隙、衔铁厚度、线圈匝数、主磁极半径、阻尼孔半径这些关键因素,通过响应面法制定了54组样本点的电磁力数值试验研究方案,构建电磁力预测模型,经过R检验,且仿真试验验证电磁力预测模型最大误差为1.3%,表明该模型能够准确预测电控增压泵高速电磁阀电磁力,为超高压共轨系统控制系统设计及优化提供理论依据。     

基于区域的小波变换图像压缩

由于小波变换的全局分解性,因而并不适用于固定形状（或对象）的图像分解。为了解决这个问题,本文提出了基于感兴趣区域的小波变换（RWT）,在计算复杂度上与现有算法相比有所减小。由于RWT算法仅仅处理原始图像中的区域部分,因而与传统的小波变换相比,它的计算复杂度要小的多。实验结果表明,图像中的任何区域都可用RwT算法分解,用R册逆运算完全重构。此外,在压缩比相同的情况下,由于RWT算法产生较少的高频的信息,因而要比形状自适应小波变换实用。