复杂电磁系统的电磁防护设计原则

复杂电磁系统是一个典型的强电磁脉冲源,高功率高电压设备放电产生的脉冲不仅对低电压的通信控制设备有干扰和破坏作用,同时也对操作人员等生物体构成不良影响.通过对强电磁脉冲的特性分析,讨论总结了复杂电磁系统中的电磁防护设计原则,并用于指导实际应用,取得了很好的防护效果.     

电子设备的强电磁脉冲耦合特性研究

随着复杂环境下电磁干扰问题的日益突出,迫切需要研究在复杂电磁环境中电子设备的耦合效应。基于时域有限积分法(FITD)和脉冲模拟试验对计算机机箱和谐振腔体的强电磁脉冲耦合效应进行研究。建立计算机机箱以及谐振腔体的物理模型,开展传输线型有界波电磁脉冲耦合试验,得到了强电磁脉冲对电子设备的耦合规律,并通过仿真验证了试验的正确性。研究表明:与电磁波电场极化方向垂直的孔缝越大,耦合进入腔体内的场强越强;垂直极化时随着入射角的增大,耦合进腔体内部的场强越小,而水平极化时入射角的改变对内部耦合场强影响不大;腔体孔缝的形状、面积等也会对腔体内耦合影响较大。研究结果可为电子设备的电磁试验与电磁防护提供参考。     

船舶气象仪电磁兼容性试验及分析

电磁兼容性是舰船设备的重要特性之一,它直接影响到舰船设备能否正常工作。文章针对船舶气象仪电磁兼容性试验数据,对初次试验中不满足要求的项目分别从船舶气象仪设备内部与外部两个方面进行分析,最终找出原因并解决了问题,使船舶气象仪电磁兼容性符合相应的技术要求。     

车辆外部电磁环境分析

车辆外部的电磁环境主要受到电磁脉冲武器源的特性和地面因素的影响,因此以高空核电磁脉冲武器为例从武器的作用范围、功率和能量、地面参数等方面入手,对影响车辆外部电磁脉冲环境的因素进行分析。仿真结果表明：高空核电磁脉冲的作用范围可由爆高计算得出,在中国领土覆盖范围内,北纬30°-60°范围内的电场极化方式以水平极化为主,在北纬4°-30°范围内的电场的极化方式以垂直极化为主。随着地面电导率的增加水平场强峰值不变,垂直电场强度峰值增大,总场强峰值在大地电导率为0.1时最大,对绝大多数土壤来说,含有机物粘土的电场强度峰值最大。     

车载升降桅杆模态分析及试验测试

利用ANSYS软件对车载升降桅杆进行模态分析,计算桅杆的前11阶固有频率及振型;开展了桅杆振动频率特性测试,获得了模拟负载下、车辆安装实际环境下的试验数据;将工程分析情况与试验测试结果作了对比验证,结果表明,两者的最大偏差为7.8%,符合性比较好.另外,通过调整桅杆材料、桅杆升起总高度,桅杆横截面面积,讨论了桅杆参数的改变对桅杆振动特性的影响.该模态分析和测试是桅杆结构优化设计、桅杆光电系统伺服控制和桅杆进一步动力学分析的基础.     

边界效应对导弹头罩流场热环境数值仿真影响

针对边界效应对超声速导弹头罩热力环境数值仿真准确度产生影响的问题，采用流-热-固多场耦合分区求解方法，建立了导弹头罩数值仿真模型，对其流场与结构温度场进行数值模拟，实现导弹头罩流场热环境精确仿真计算和边界效应对导弹头罩热力环境数值仿真影响分析。结果表明：随着边界远离头罩驻点，温度场的边界效应逐渐减弱；边界距离头罩驻点的远近对压力场无影响；热环境分析时需要考虑边界效应，流场分析时可以忽略此效应；此研究对导弹头罩热力环境预示数值仿真计算具有指导意义。     

精确制导武器作用下舰船结构变形计算研究

描述了进行相应数值模拟计算所需的计算方法和关键技术,以及弹体、战斗部、舰船结构的本构模型及其相应参数的确定方法。通过典型算例计算得到数值仿真结果,与试验数据对比定性符合。在此基础上研究了反舰导弹武器对某型舰船的损伤,分别给出破坏模式效应图像、损伤范围等图表及曲线,旨在为研究舰船防爆抗冲击提供依据。     

超宽带脉冲传感器测量特性分析

高功率超宽带系统实验中常常需要能够测量电磁脉冲的传感器,用于迅速且不失真地测量出超短脉冲波形。本文简单分析了测量系统中超宽带接收天线引起脉冲失真的原因,指出了克服失真的几种方法。利用FDTD数值分析方法,对几种超宽带脉冲天线的接收特性进行了仿真,并根据数值仿真结果,进行了简单的分析。     

雷电电磁脉冲分析及研究

雷电是一种危险现象,雷电过程所产生的强大闪电电流。将产生电磁场变化和丰富的电磁辐射,不仅干扰无线电通讯。严重时甚至使通讯中断。雷电电磁脉冲屏蔽及电磁防护问题是现在航空航天所面对的一个重要问题。本文介绍了闪电的成因。分析了雷电电磁脉冲对金属板的作用。先是分析了雷电电磁脉冲通过薄金属板的场。并依据Bruce和Golde给出的双指数经验公式计算了雷电电磁脉冲通过金属薄板的场的分布。     

700t单门式桅杆横梁吊装设备有限元计算

用有限元法对石油化工生产中７００ｔ级反应器吊装用新型单门式桅杆横梁吊装设备进行强度、刚度计算分析,并依据计算结论,对吊装设备的结构进行加强和优化。计算结果实践证明,该新型单门式桅杆横梁吊装设备的结构设计合理,力学性能好,强度、刚度满足设计和吊装要求。     

舰船电子系统电磁兼容性问题分析及对策

舰船电子系统电磁兼容性是决定单船及舰艇编队舰船性能和安全性的重要因素。舰船电子设备多且复杂,本身就拥有着庞大而复杂的电磁环境。因此,分析电磁干扰的成因,并给出相应解决方案及对策是舰船制造及相关装备制造业重点探讨的课题。现从电磁干扰的产生及作用机制出发,探讨如何提高舰船电子系统电磁兼容性,以保障舰船的战斗力和舰上人员的安全。     

舰船雷电环境研究

现有的文献和标准均未对舰船的雷电环境进行明确的分析和描述,导致进行防护设计和制订标准规范时缺少支撑和依据。基于自然雷电现象和数据,对海洋雷电相关的文献资料进行研究,对比陆地雷电和海洋雷电的差异,分析舰船所处的海洋雷电环境特点及舰船自身对雷电的影响,总结出舰船雷电环境的特征,可作为舰船雷电效应分析、防护设计及标准规范制定的参考依据。     

短波段隐身舰船目标散射特性计算与分析

本文利用FEKO的矩量法研究了隐身舰船目标在短波段的雷达散射特性。分析了舰船目标RCS随着频率和方位的不同的变化情况。研究结果表明：无论是在不同方位上还是在不同的频段,目标的RCS均比较大。说明舰船采用隐身结构的设计对短波段的雷达并没有达到隐身的效果。船体上层结构的指挥台对目标的RCS在波段的高端对目标RCS影响较大。而桅杆对目标RCS贡献并不大。     

短波段隐身舰船目标散射特性计算与分析

本文利用FEKO的矩量法研究了隐身舰船目标在短波段的雷达散射特性.分析了舰船目标RCS随着频率和方位的不同的变化情况.研究结果表明:无论是在不同方位上还是在不同的频段,目标的RCS均比较大.说明舰船采用隐身结构的设计对短波段的雷达并没有达到隐身的效果.船体上层结构的指挥台对目标的RCS在波段的高端对目标RCS影响较大.而桅杆对目标RCS贡献并不大.     

户内变电站通风换热的数值模拟与优化分析

为了解决户内变电站夏季通风换热引起温度过高导致的设备安全问题,基于CFD数值模拟技术,利用专业流体仿真分析软件Fluent对户内变电站主变压器室的通风换热效果进行了数值模拟,优化分析了变电站进出风口尺寸、方位、流速以及户内变电站内部流场的分布,提出了加装导流片改善变电站通风换热效果的方法,并对导流片参数进行了优化计算,实现了户内变电站通风换热的优化设计,不仅保证了户内变电站夏季高温时期的设备安全,而且也有利于降低户内变电站噪声对环境的影响     

不同计算方法在轴流式风机数值模拟中的应用

基于MRF定常计算和SM非定常计算方法,对某轴流式风机进行了设计工况下的数值模拟。讨论了不同计算方法边界条件设置和收敛性判定的区别,分析了计算方法对风机全压效率的影响,研究了风机内部流场动静交界面上的静压分布、50%叶高截面静压和速度分布、叶片表面压力分布和叶轮出口动压分布等参数。数值结果表明,定常计算结果和非定常计算结果具有相同的变化趋势,但是存在一定的差异,这主要是由于定常计算没有考虑风机内部流动的非定常效应造成的;非定常计算能够更好地模拟动静交界区域的流动,比采用定常计算具有更好的数值结果。     

基于双向流固耦合的无拉索天线桅杆风致振动特性研究

为研究正六边形无拉索天线桅杆的风致振动特性,本文进行了基于双向流固耦合的数值模拟研究。建立了无拉索天线桅杆固体网格及外流场重叠网格三维有限元模型,利用ANSYSWorkbench搭建基于Transient、Fluent和SystemCoupling的双向流固耦合仿真系统,对不同风速下桅杆的横向、顺风向振动位移及受力进行了分析,并运用Model模块计算了桅杆前六阶固有频率及其对应模态。结果表明：无拉索天线桅杆在风速U=13.5 m/s时会发生振动形式转变,振动形式从第一阶模态转变为第一阶与第二阶混合模态,横向振幅在此风速下出现极小值;桅杆受到的顺风向阻力数值模拟结果与经验公式基本相符,对比误差不超过8.5%;无拉索天线桅杆尾流主涡的交替摆动是其受到脉动横向风载的主要原因。     

飞机电子设备电磁兼容性分析

当前我国的机载电子设备的运行环境和条件,需要严格的遵守世界通用标准来制定出合理的测试程序,保证民用航空电子设备电磁兼容性符合相应的发展要求,所创造出来的电子系统,不仅要能够满足电磁兼容性的根本要求,还需要制定出合理的检测方式,来判断电子设备的运行环境是否符合相关的要求。不同的分析形势,所运用的电磁设备也具有一定的不同,因此需要对其磁影响、供电输入电压尖峰、音频传导敏感度、感应信号敏感度、射频敏感度、射频发射、间接雷电感应敏感度、直接雷击效应、静电放电敏感度等内容有一个基本的判断,更好地满足飞机对机载设备的应用要求。     

基于ANSYS的高耸桅杆结构优化设计

以ANSYS有限元仿真软件为平台,建立了高耸桅杆结构有限元模型.根据实际工况对桅杆及纤绳施加约束及荷载,并通过初应变效应对纤绳施加了预拉力,对其强度和刚度进行了分析,得到了桅杆位移和应力分布位置.对高耸桅杆结构进行了优化设计,改进了纤绳结构形式及参数,使桅杆结构设计更加合理,并节约了成本.分析和优化设计为类似高耸桅杆结构力学分析提供了正确的方法和依据.     

稀薄效应对空气静压导轨速度边界和温度特性的影响

当空气静压导轨气膜厚度为微米级别时,依据Kn数定义可知此时气膜内流动可能处于滑移区,气浮支撑的内部压力和承载特性会受到稀薄效应的影响,最典型的表现为边界速度滑移和温度跃迁现象。将基于格子Boltzmann方法研究稀薄效应对空气静压导轨速度边界和温度特性的影响,得到气膜径向速度和温度分布。通过机理分析和数值计算发现:随着Kn数的增大,速度滑移程度增大;而速度滑移间接引起黏温效应,导致边界温度跳跃现象。温度跳跃相当于在导轨与气膜之间的一个附加热阻,增加流动的摩擦损耗,影响散热。