一、静磁场中通过无限大平面的磁通量恒等于零（论文文献综述）
佘端[1]（2021）在《相对论磁流体力学的理论研究》文中认为在温度大于1012K的早期宇宙中,由质子和中子组成的普通物质被溶解成夸克和胶子组成的等离子体。这种原始物质状态被称为夸克-胶子等离子体（QGP）,可以通过相对论重离子对撞机（RHIC）和大型强子对撞机（LHC）的相对论重离子对撞对其特性进行研究。研究QGP的理论基础是强相互作用的色SU（3）规范理论,即量子色动力学（QCD）。为了使QCD预言和实验数据之间建立联系,必须开发一套描述相对论重离子碰撞中产生的热致密物质时空演化的一般框架。相对论流体力学辅以合适的初始条件是已知的这样一个框架。近年来,理论上和实验上都认识到了在假设完美QGP流体之外考虑耗散效应的重要性。我们首先介绍热力学基本定律和推导将在本论文后面用到的热力学关系。接着,简要回顾了相对论理想流体力学并推导理想流体守恒流的一般形式和其运动方程。利用流体力学四维速度的定义,给出了协变热力学关系。利用热力学第二定律推导出Navier-Stokes理论的协变版本。本文讨论了相对论Navier-Stokes理论存在的一些问题,即理论的因果性和不稳定性。我们也回顾了 Israel-Stewart理论,并展示如何从热力学第二定律推导因果流体力学方程。非对心重离子碰撞会产生极强的磁场和巨大的轨道角动量。在相对论重离子碰撞实验RHIC能量下,对撞产生的磁场预计高达1018高斯,在大型强子对撞机LHC能量下,磁场将高达1019高斯。这种瞬变电磁场在夸克胶子等离子体的流体力学描述中可能产生各种新的效应。在强磁场背景下,需要引入流体和磁场的耦合方程以及磁场的演化方程,于是流体力学模型将会扩展成相对论磁流体力学（MHD）。首先介绍了相对论磁流体和相对论理想磁流体力学的基本知识。然后,介绍了1+1维相对论理想磁流体力学中Bjorken流解析解的工作,该工作也是我们第一个工作的理论基础。中间快度区域束流方向膨胀的夸克胶子等离子体可以用1+1维Bjorken流较好的描述。这导致末态粒子谱平坦的快度分布,但与RHIC和LHC的观测结果不一致。而且,实际情况下,中间快度的能量密度比Bjorken流下降得更快。虽然Bjorken解被广泛使用,但流体力学的纵向膨胀动力学似乎能够为初始能量密度的估计和末态的描述提供更真实地估计。因此,我们研究了均匀横向磁场下1+1维相对论磁流体力学的纵向加速度效应,并且给出了特殊状态方程下能量密度的解析解和一般状态方程下能量密度的数值解。结果表明纵向加速度参数、磁场衰减参数、初始磁化参数和状态方程参数对系统能量密度演化有不寻常的效应。最后,也介绍了含磁化效应的均匀横向磁场背景下1+1维相对论磁流体力学中Bjorken流解析解的工作,该工作也是我们第一个工作的理论基础。此外也介绍了相对论耗散磁流体力学的工作,这个工作对我们第三个工作有一定启发意义。接着介绍了反常流体最早期的工作,通过热力学关系可以确定一些输运系数,而且这块内容是目前的新动向。接着我们详细介绍了我们的第二个工作,由含纵向加速度的1+1维相对论电阻磁流体力学模型给出了电磁场解析解和能量密度分布的数值解。该研究表明,由于电磁场的存在,流体能量密度比Bjorken流下降得更快,即能量流到大快度区域。受到自旋流体力学有关工作的启发,基于粘滞流体的理论基础,我们将其推广到角动量粘滞流体的初期理论领域,基于理想流体引入一阶耗散量来描述粘滞流体,其中用到匹配条件、耗散量张量分解、速度场的定义等标准粘滞流体推导技巧,并通过热力学第二定律推导出角动量粘滞一阶流体理论,希望提供一种能解释Λ超子极化效应的流体力学模型。
安素芹[2]（2021）在《新能源汽车电驱动电磁兼容带载测试系统优化设计研究》文中提出随着汽车产业向电动化、智能化、网联化发展,应用在汽车中的电力电子设备日益增多,汽车的电磁兼容（Electromagnetic Compatibility,EMC）问题在其研发过程中受到越来越多的关注。作为主要动力来源的电驱动系统,因其具有高功率、大电流的特点是新能源汽车中的主要电磁干扰源,严重威胁汽车的安全性和可靠性。国内外EMC测试标准对电驱动系统提出更高要求,电驱动系统应在测功电机模拟负载的条件下进行EMC辐射发射、传导发射实验,但现有的EMC检测行业缺少完全符合标准要求的带载测试系统。国外的EMC检测企业已掌握相关技术但未共享研究成果,且研发的测试系统造价高昂,我国在此领域存在技术短板尚处于技术探索阶段,所以亟需开展对EMC带载测试系统的研发工作。此外,测功电机产生的轴电流通过穿墙轴进入暗室内部影响暗室底噪以及电驱动系统进行EMC测试的准确性,同时穿墙轴穿过暗室的屏蔽墙体引发严重的电磁泄露。因此,本文主要针对电驱动EMC带载测试系统进行电磁学仿真研究并对测试系统进行整改优化,主要研究内容如下:（1）测功电机在工作时产生的轴电流是电驱动EMC带载测试系统主要的电磁干扰来源,本文详细介绍了轴电流产生的原因及分类,对轴电流产生的路径进行了分析;针对屏蔽完整性被破坏导致的电磁泄露问题本文对电磁屏蔽的基本理论做了研究,从电场屏蔽、磁场屏蔽两个方面采取屏蔽措施解决电磁泄露问题,通过屏蔽效能数值的变化对屏蔽措施的好坏进行评价;（2）麦克斯韦方程组是求解电磁场问题的基础,本文以文字及积分公式的形式对麦克斯韦方程组及相关定律进行了介绍并给出了相应的微分形式;本文采用有限元方法对屏蔽效能进行仿真计算,以四顶点四面体网格为例对静电场、恒定磁场以及涡流场的电磁学问题进行了计算;（3）基于电驱动EMC带载测试系统,提取测试系统的组成信息和结构参数搭建了试验台架及半电波暗室的三维几何模型,通过建模软件对三维模型进行了结构简化和几何处理,导入到电磁学仿真软件得到测试系统的电磁学仿真模型。仿真时通过施加轴电流激励查看仿真后模型表面电流矢量图确定了低频及高频状态下轴电流的干扰路径;同时施加轴电流激励和平面波激励对系统的屏蔽效能进行研究,确定了圆形的穿墙孔相较于方形有更好的屏蔽效果,并得到了不同频段对应的合适的穿墙孔尺寸。通过电磁学仿真发现安装屏蔽护罩以及对测试系统进行接地处理可以提高测试系统的屏蔽效能;（4）根据GB/T 18655-2018对实际的带载测试系统进行底噪测试,分析了底噪超限的原因,并在此基础上结合电磁仿真的结果对带载测试系统进行了优化设计,最终通过安装屏蔽护罩、对半电波暗室内部联轴器做绝缘处理以及接地处理等优化措施降低半电波暗室的底噪,使得半电波暗室的底噪低于GB/T 18655-2018 5级限值35d BμV/m,验证了整改优化的有效性。
黄平[3]（2021）在《油气管道低频电磁外检测技术若干问题研究》文中进行了进一步梳理随着现代工业化科技水平的不断进步,石油和天然气等能源扮演着极其重要的角色,而管道是承载石油天然气等化工原料运输、存储的主要介质,在使用过程中受土壤、空气、水等酸碱环境侵蚀,经常发生腐蚀、变形、应力集中等现象,油气管道健康状况不容乐观,潜在危险也在急剧增加,保障油气管道安全稳定运行对国防工业、国民经济的发展具有重要意义。对于油气田站场内部管道而言,也面临着腐蚀风险,由于该区域管道口径不一且外表面含有包覆层或涂有防腐漆,对于传统的涡流、超声、渗透、射线以及漏磁等无损检测检测方式已不再适用。低频电磁检测技术是近年来快速发展的一种新兴无损检测方法,主要采用可变磁化强度的非饱和交流磁化方式完成对被检材料内部及外部腐蚀缺陷的检测,具有剩磁小、设备轻盈、使用便捷等优势,且可根据被检材料自身属性（材质、厚度等）适当调整激励幅值、驱动频率等参数,有效增加了励磁方式的多样性。开展基于低频电磁检测技术对油气田站场内部管道的全面检测主要面临以下三个问题:一是由于励磁方式的多样性和非饱和磁化的特点,无法对油气管道表面缺陷腐蚀程度进行准确地预测和评估;二是无法区分当前所检出缺陷位于油气管道上表面还是下表面,给后期油气管道的维护带来不便;三是由于提离高度的增加,针对含包覆层油气管道外表面缺陷（壁损、焊缝、较大腐蚀点）形成的低频漏磁场极其微弱,检测较为困难。综上所述,论文主要基于低频电磁技术对油气田站场内部管道进行检测的相关问题,开展了大量理论计算、仿真分析、实验验证的工作。论文首先从麦克斯韦方程组角度出发,推导并建立了低频空间电磁场电势、磁势等矢量扩散方程,并详细阐述了外加激励磁场在被检试件缺陷与空气分界面处的磁折射效应,为缺陷处低频漏磁场分布形态的分析提供理论基础。同时论证了低频电磁技术检测机理,并引入基于励磁线圈和感应式磁传感器检测线圈组合的双空芯线圈互感数学模型,对检测线圈输出电压及相位的影响因素进行了理论推导计算,为后续实验平台的搭建、实验参数的设置以及检测数据的分析处理提供了强有力的理论支撑。论文基于感应式磁传感器检测线圈输出信号与其几何中心点处磁场强度呈线性关系的原理,构建了检测线圈数学模型并给出具体尺寸关系。结合低频电磁检测机理设计开发了低频电磁检测实验系统,详细阐述了检测系统组成结构和工作机制,同时基于STM32控制器完成了多通道阵列励磁探头、激励电路、信号调理采样电路及存储读取一体化电路模块的系统化设计,嵌入四参数正弦拟合算法,通过实验验证了系统检测结果与理论研究的一致性,体现出所开发低频电磁检测实验系统的高稳定性和高可靠性,为低频电磁无损检测技术的进一步发展提供了优良的实验基础。论文基于磁偶极子理论推导并建立了不同类型缺陷（V形、梯形、半圆形和矩形凹槽裂纹缺陷）低频漏磁场分布模型,并设计了由高灵敏度磁阻传感器和感应式磁传感器检测线圈组成的复合阵列探头作为低频漏磁场有效拾取介质,更多的收集缺陷特征。实验结果表明,所建立磁偶极子数值模型可用于分析磁阻传感器输出切向及法向分量上下包络差值曲线变化趋势,且在不同励磁条件下（改变激励幅值、驱动频率、提离值）得到的切向分量包络差值曲线单峰变化值ΔH（x）、法向分量包络差值曲线双峰变化值ΔH（y）均与沿着检测方向的缺陷横截面积呈线性正相关,为后期对被检材料表面缺陷腐蚀程度的评估提供理论基础。论文从分辨油气管道检出缺陷所处位置（上表面或下表面）的角度,提出在感应式磁传感器检测线圈阵列探头中嵌入自发自收高频涡流线圈阵列,利用集肤效应完成对缺陷位置的判断。通过理论计算得到涡流线圈相关影响因素（线圈厚度h、内外径差值（r1-r2）、匝数N等）,讨论了涡流检测线圈与感应式磁传感器检测线圈相互间的影响机制,并通过实验验证了低频励磁场存在对涡流线圈的干扰。在此基础上,提出电压频率积的概念,在本文实验环境下给出了单通道涡流线圈识别被检材料表面10%壁厚缺陷的极限励磁条件（电压频率积约为760VHz）。实验结果表明,涡流检测线圈基本不会影响感应式磁传感器检测线圈检测结果,并允许低频励磁线圈根据被检材料属性在较大范围内调整。论文构建了含包覆层的多层导体（金属保护层、腐蚀缺陷等）油气管道低频脉冲涡流检测技术数学模型,并通过理论推导得到激励线圈在探头区域的矢量磁位分布,指出了相关影响因素。此外,提出基于利兹线绕制脉冲涡流检测线圈,并建立了利兹线数学分析模型,给出了其涡流损耗与激励频率、线圈匝数、股数和线径等参数之间的相互依存关系,并采用相等截面积、同一匝数和同材质的铜导线线圈作为对比实验,结果表明,利兹线检测线圈相对于铜导线,品质因素得到显着提高,优化了信噪比,并实现了在较大频率范围内降低了涡流损耗。
喻峻[4]（2020）在《磁性液体悬浮特性及其在惯性传感器的应用研究》文中研究表明密度大于磁性液体的永磁体能在磁性液体中实现稳定的悬浮是磁性液体特有的性质之一,研究这种现象的理论叫做磁性液体第二类悬浮原理,磁性液体第二类悬浮特性具有重大的研究价值和广泛的应用领域。磁性液体惯性传感器是磁性液体第二类悬浮特性的最重要应用之一,其具有结构简单、可靠性高和使用寿命长等突出优点,具有重要的研究价值。本文针对永磁体在磁性液体中的自悬浮现象在磁性液体惯性传感器中的应用问题展开了研究,研究分两步进行,首先研究了磁性液体第二类悬浮特性（永磁体在磁性液体中的自悬浮）,其次根据第二类悬浮特性的研究结果设计了磁性液体惯性传感器并用于倾斜角度的测量,主要研究工作如下:（1）在磁性液体第二类悬浮特性的理论研究方面:根据磁性液体应力张量推导得到了浸没于磁性液体中的永磁体在自身产生的磁场作用下受到的悬浮力计算公式,该公式聚焦于磁性液体和外部环境的边界面的压强;研究了磁性液体和空气的边界面产生的表面不稳定性和永磁体受到的磁性液体悬浮力的关系,建立了磁性液体表面不稳定性和永磁体受到的悬浮力之间的相互作用模型;对永磁体在磁性液体中受到的悬浮力的计算公式进行分析,得到了简化的悬浮力计算公式;研究了永磁体、非磁性材料和软磁材料构成的组合体在磁性液体中的自悬浮现象,得到了分析非磁性材料和软磁材料对悬浮力影响的方法。（2）在永磁体在磁性液体中的自悬浮现象的理论和实验研究方面:提出了2种研究永磁体在磁性液体中受到悬浮力的实验方案,论证了“自密封”效应对实验的影响,确定了实验的相关参数;实验研究了永磁体在磁性液体中受到的悬浮力与磁性液体的质量和永磁体悬浮高度的关系,提出并验证了磁性液体悬浮力阶段变化模型,验证了永磁体受到的悬浮力和磁性液体表面不稳定性之间的相互作用模型,研究了磁性液体内部的空气对悬浮力的影响;建立了研究非磁性棒造成的实验误差的模型,并用不同直径的非磁性棒验证了误差模型的正确性;提出了2种简易物理模型对永磁体在磁性液体中受到的悬浮力进行仿真计算,悬浮力的仿真计算结果和实验测量结果相符。（3）在永磁体、非磁性材料和软磁材料组成的组合体在磁性液体中的自悬浮现象的理论和实验研究方面:研究了沿轴向磁化的圆环永磁体和内芯在磁性液体中受到的悬浮力,论证了软磁内芯的数量和相对位置对悬浮力的影响;研究了圆柱永磁体和外壳在磁性液体中的受到的悬浮力,论证了软磁外壳的位置和永磁体的磁化方向对悬浮力的影响;研究了沿轴向磁化的圆环永磁体、内芯和外壳在磁性液体中的受到的悬浮力,论证了内芯和外壳对悬浮力的影响;软磁外壳和软磁内芯可以减小组合体受到的悬浮力。以沿轴向磁化的圆柱永磁体和外壳为例,研究并论证了容器半径对永磁体和外壳受到的磁性液体悬浮力的影响。（4）在磁性液体惯性传感器的模型设计方面:阐述了磁性液体惯性传感器的工作原理,理论分析表明惯性质量的磁效应和涡流效应都能影响惯性传感器的输出特性;推导了线圈电感计算公式,分析了惯性质量和磁性液体对线圈电感的影响;研究了不同结构的惯性质量对线圈电感的影响,确定了惯性质量的设计准则,结果表明惯性质量中的软磁材料应远离永磁体的磁极;研究了惯性质量的轴向长度和软磁侧面外壳外直径对线圈电感的影响,增加永磁体的轴向长度和软磁侧面外壳的外直径能增大惯性质量对线圈电感的影响程度;磁性液体对线圈电感的影响程度取决于惯性质量,磁性液体最大能减少线圈电感约2%的变化率。（5）在磁性液体惯性传感器实验研究方面:研究了不同的惯性质量受到的磁性液体悬浮力,选择圆环永磁体、内芯和外壳组成的组合体作为惯性质量用于倾斜角度的测量,研究了惯性质量的轴向长度和软磁侧面外壳的外直径对悬浮力的影响,研究表明增加惯性质量的长度能略微增大回复力,软磁侧面外壳的外直径对悬浮力的影响可以忽略;研究了信号源频率和线圈串联方式对传感器输出电压的影响,确定了信号源频率和线圈的串联方式;研究了惯性质量尺寸和涡流效应对传感器输出电压的影响,结果表明增加惯性质量的长度和直径能增大传感器的输出电压,惯性质量的涡流效应对输出电压的影响远小于磁效应;研究了磁性液体惯性传感器用于静态加速度（倾斜角度）测量的性能,传感器的输出电压和静态加速度之间的线性度较好,当加速度的范围为0～8.66m/s2时,线性度为5.16%,传感器的迟滞和重复性误差小于1%,灵敏度为0.03V/ms-2,灵敏度提高了约100倍。图118幅,表13个,参考文献135篇。
杨文莉[5]（2020）在《悬浮体相对方位角对超导磁悬浮系统静力特性的影响》文中研究指明近年来,随着高温超导体在磁悬浮轴承和飞轮储能等方面的广泛应用,有关永磁体和高温超导体之间相互作用的实验和理论计算方面的相关研究也随之逐渐增多。而在永磁体和超导体的静力特性研究中,理论上系统的探讨永磁体与超导体之间相对方位角对悬浮体所受力和力矩的影响目前还没有相关的报道。本文的计算方法和结果对超导磁悬浮轴承的设计具有一定的理论意义。本文基于修正后的磁通冻结-镜像模型,建立了永磁体磁化方向与超导块材C轴为任意夹角θ时的高温超导磁悬浮模型,同时利用该模型推导出了永磁体在超导体上方任意位置和任意角度下受到的面内力、悬浮力和力矩的解析表达式。并与已有的实验和理论结果进行定性对比,验证了本文计算模型的正确性和可靠性。本文利用上述力和力矩解析表达式研究了不同冷却条件下永磁体在超导体上方任意位置和任意磁化方向角度下受到的悬浮力、面内力和力矩。在零场冷和场冷下均发现:（1）磁化方向角对永磁体竖向循环移动和面内循环移动中受到的力和力矩均产生显着的影响。（2）永磁体在每一个选取的固定位置处所受力和力矩均随磁化方向角的变化呈现周期性变化。（3）永磁体的位置和磁化方向角同时变化时对永磁体所受力和力矩的大小影响更加显着。（4）当磁化方向角为0°、90°、180°、270°、360°时,永磁体竖向循环移动时只受悬浮力的作用,不受面内力和力矩的作用。但是零场冷却和场冷却相比较发现,磁化方向角对永磁体所受力和力矩的影响规律除了在以上四个方面有相似之处外同时也均有差别。主要体现在对力和力矩的变化率、磁滞特性、最值、最值对应的永磁体位置等方面的影响有很大差别。
黄文种[6]（2020）在《用于在役高强螺栓检测的电磁超声探头对比研究》文中研究说明在风电机组、大型桥梁、航空港候机大厅等大型钢结构建筑中,高强度螺栓连接被广泛使用。随着我国新能源的建设和发展,风电机组逐渐增多。在这些风电机组中,高强螺栓超负荷和超期限服役的情况也愈加频繁,成为巨大的安全隐患。从目前来看,对非在役螺栓的检测已经有了深入研究,但是对于在役高强螺栓,还没有有效且成熟的检测方法。电磁超声检测方法能够在不接触螺栓表面的情况下对螺栓激励超声波,因此不需要对螺栓表面进行处理,检测过程简洁、高效,非常适合在役高强螺栓检测。在电磁超声检测过程中,超声信号的发射和接收都是通过探头来实现的,因此一个结构良好的探头对于电磁超声检测至关重要。针对电磁超声探头对在役高强螺栓裂纹检测中的几个难点:第一,在役螺栓可供电磁超声探头安装的位置有限,探头尺寸受到限制,同时电磁超声的声波能量无法像压电超声那样集中,激发信号强度更弱,如何在探头体积受限的情况下激发更强的振幅成为难点;第二,电磁超声探头种类繁多,挑选出有检测在役螺栓裂纹潜力的探头成为难点;第三,在役螺栓裂纹检测限制了探头安装位置及尺寸,如何在有限的空间内规划探头结构成为难点。本文对电磁超声探头的永磁铁部分产生的表面偏置磁场,以及线圈部分产生的表面涡流场,分别进行了建模和仿真。第一,阐明了电磁超声探头换能机制,对不同结构探头性能进行了定性分析;第二,从模型简化合理性对仿真质量进行把控,得出了螺栓表面偏置磁场与永磁铁尺寸间的关系,并对不同结构永磁铁产生的偏置磁场进行比较,得出圆柱形永磁铁更适合在役高强螺栓检测。第三,从网格尺寸合适性对仿真质量进行把控,得出了涡流场分布与线圈尺寸间的关系,进而确定了适合在役高强螺栓检测的线圈尺寸,并对不同结构线圈产生的涡流场进行比较,得出螺旋更适合在役高强螺栓检测。本文对在役高强螺栓裂纹检测的工程实践具有指导意义。
李天舒[7]（2020）在《基于管道漏磁内检测的缺陷识别技术研究》文中提出随着国民经济水平的不断提要,对制造业的需求也跟随着日益加大,因此对石油、天然气这样的国家重要资源的依赖性逐渐增加。一旦管道损坏发生油气泄露,对人员、财产以及环境的破坏都是极为严重的,因此需要对油气管道进行定期检修,预防由于管道自身缺陷造成的损失。在一系列的管道缺陷检测方法中,漏磁检测在效率、安全、成本上有较为明显的的优势。在保证管道安全运行的前提下,提高使用效率,就需要对管道缺陷有一个更加精确的评估,来避免不必要的停产。因此,对缺陷定量分析的需求日益加大。要想实现缺陷的定量分析,就必须充分了解漏磁信号成因,以及这些因素与漏磁场强度之间的定量关系。通过求解漏磁场解析解,可以充分理解漏磁信号中各个参数的来源及对漏磁信号造成的影响,从而实现对缺陷尺寸以及风险程度的更精确的评估。本文通过对圆柱体表面缺陷产生的漏磁信号分布进行理论计算研究,推导出了缺陷表面的磁荷密度,从而得到外加磁场条件下的三维缺陷漏磁场强度与缺陷尺寸、材料磁导率、检测位置以及外加磁场强度之间的定量关系。通过建立以圆柱体表面缺陷为研究对象的模型,对电场中不同介质交界处的边界条件的研究,得到以电位φ构成的边界条件以及拉普拉斯方程在电场中的应用,再用过电场与磁场的对应关系,将边界条件以及拉普拉斯方程应用到磁场中,建立起以标量磁位φm为待求量求解拉普拉斯方程。通过求解缺陷漏磁场的标量磁位φm,可求出缺陷表面的磁荷密度,基于磁偶极子模型求解出三维空间下的缺陷漏磁场分布的解析解。利用MATLAB软件进行编程,得到在改变圆柱体缺陷半径、高度以及提离值下的轴向漏磁信号以及径向漏磁信号的分布情况,并通过COMSOL仿真软件,验证圆柱体缺陷下不同半径、高度以及提离值对轴向漏磁信号以及径向漏磁信号分布的影响,得出的缺陷漏磁场分布特征与MATLAB得出的三维漏磁场分布图像进行对比分析。通过查看COMSOL结果中的磁通密度模得到轴向与径向缺陷漏磁场分量的变化规律,与MATLAB结果中改变圆柱体缺陷半径、高度以及提离值得到的变化规律有较好的一致性。验证了磁偶极子模型下缺陷漏磁场解析解的正确性,得到了在数值关系上缺陷漏磁场强度和漏磁场信号特征值的变化规律与外加磁场强度、材料磁导率、圆柱体缺陷尺寸以及提离值之间的关系。
耿浩[8]（2020）在《高速漏磁检测技术中若干关键问题研究》文中指出随着现代工业技术的快速发展,铁磁性材料在能源运输、航空航天等领域得到了广泛的应用。铁磁性材料在使用过程中,由于其特殊的工作环境如管道内运输介质的腐蚀、钢轨长期运行磨损等都极易使其机械强度和运行寿命下降,定期进行在线无损检测对其安全运行具有重要意义。漏磁检测技术作为一种支持铁磁性材料缺陷损伤在线无损检测的方法,不仅可检缺陷类型众多,同时可判断缺陷几何形态,具有适用性强、自动化程度高等优点,在许多领域中得到了广泛应用。近年来漏磁检测技术发展的越来越快,对检测速度提出了更高的要求和需求,但检测速度的提升将产生更复杂的电磁现象,影响着缺陷在线检测能力,更高的检测速度时甚至无法有效检测到缺陷信号,因此有必要对高速漏磁检测中信号的影响因素和影响规律进行研究,进而寻求消除这一影响的方法,提高漏磁检测技术的适应性和不同速度下检测信号评价的一致性。论文针对漏磁检测技术中速度效应的相关问题,开展了理论分析、仿真计算、实验研究等大量的工作。漏磁检测技术应用的前提是利用外磁场对被测材料进行饱和磁化,材料的磁化状态决定了漏磁检测技术的应用效果。本文从材料微观磁化理论和宏观电磁理论出发,对速度效应的影响进行了分析,基于麦克斯韦方程组建立动态磁场数学模型;通过有限元分析方法研究了被测管道在动态磁化耦合过程中的缺陷信号特征,对永磁和直流励磁方式下的管道内、外在线检测过程中缺陷信号特征及影响规律进行了深入研究,搭建了高速漏磁检测实验平台,通过开展不同励磁方式下的管道检测实验,对理论研究结果进行了验证;采用方波激励模拟外磁场瞬变情况,对管壁内部饱和磁场的建立过程、变化规律、影响因素进行了研究;提出了一种高速漏磁检测方法,抑制速度效应影响,对该方法的可行性和有效性进行了验证。论文首先以物质磁化特性和宏观电磁学理论为出发点,结合磁场特性和磁场边界条件对铁磁性材料缺陷漏磁场的产生机理进行了分析,研究了缺陷漏磁场的解析方法和有限元数值分析方法的特点,从材料特性和涡流分布两方面对在线检测过程中速度效应的影响进行了分析,基于麦克斯韦方程组和伽利略变换,建立了以磁化器和被测构件为不同参考系下的动态磁场数学模型,阐明了在线检测过程中不同检测形式时被测构件内涡流的产生机理。论文对永磁励磁的管道漏磁内检测速度效应的影响规律进行了研究,通过理论分析、仿真和实验相互验证的方式,研究了管道漏磁内检测过程中管壁内涡流分布特点,分析了涡流磁场对管道内外壁磁化状态及缺陷检测信号特征的影响规律;研究结果表明相同材质的管道其管壁内涡流分布主要与检测速度和磁场径向分量有关,检测速度增大,检测传感器位置处涡流值增大;涡流磁场在内壁表面与原磁场同向,在外壁表面与原磁场反向,饱和磁化状态下,缺陷对涡流的扰动作用是缺陷检测信号减小的主要影响因素,给出了检测速度与缺陷信号的关系及不同尺寸缺陷对涡流扰动的影响规律。论文对直流线圈励磁的管道漏磁外检测速度效应的影响规律进行了研究,首先对线圈磁场沿轴向和径向方向的分布规律进行计算分析,得到了被测管道与线圈磁场耦合作用特性;结合欧姆定律,建立了管壁内涡流分布理论模型,对比研究了检测速度、管道材质、线圈尺寸等对涡流分布影响规律及涡流磁场对管壁磁化状态的影响规律;通过研究不同检测速度时管壁磁场分布特点,发现了高速时管道内壁磁场的偏移特性,提出了一种提高高速检测时管道内壁缺陷信号检测能力的方法;设计开发了高速漏磁检测系统,检测速度可实现0.2m/s-12m/s范围内调节,满足不同速度下的实验需求,利用该系统对不同运行速度状态下缺陷信号特点进行了实验研究,验证了理论分析和方法的正确性。在线检测过程中管壁内磁场建立过程与磁化时间密切相关,基于Dodd-Deeds模型推导建立了管道磁场响应模型,采用方波激励模拟外磁场瞬变情况,利用该模型计算分析了外磁场瞬变时管壁磁场的建立过程和变化规律;利用有限元方法验证了模型的正确性,同时分析了磁场强度和管道材质等对管道磁化滞后时间的影响,研究了磁化滞后时间对高速检测时缺陷信号的影响规律;研究结果表明,外磁场瞬变时,管壁磁场对外磁场的响应存在滞后现象,影响着高速时管壁磁场建立和缺陷检测效果,提高外磁场强度,可加快建立管壁饱和磁场,减弱磁化滞后时间对管壁磁化状态的影响,提升缺陷漏磁场信号强度和缺陷检测能力。从抑制涡流效应产生和磁化滞后时间影响的角度出发,提出了一种基于多级磁化的高速漏磁检测方法。该方法通过线圈磁场的叠加耦合作用令被测管壁内轴向磁场强度提升、稳态区域增大,采用理论和仿真分析相结合的形式分析了该方法的可行性,设计了多级磁化高速漏磁检测实验平台,对该方法有效性进行了实验验证;在本文实验环境下,当采用单线圈磁化,检测速度为5m/s时,无法检测到管道内壁缺陷信号,随着线圈磁场叠加耦合性能的增加,缺陷信号强度增加,可检测到缺陷信号的极限速度增大,当采用三级磁化线圈时,检测速度为12m/s时信号仍能清晰可辨,该方法可有效提高不同检测速度时信号分析的一致性,研究结果表明了所提方法的可行性和有效性。
马玲[9]（2020）在《基于特征模理论的广义特征值方程及天线Q值研究》文中研究表明近年来,特征模理论在天线设计领域中广受欢迎,被广泛用于研究任意形状的辐射体或散射体的模式谐振特性。特征模式只与辐射体或散射体的几何结构和材料特性有关,而与馈电无关。该理论能够从物理角度对天线辐射机理进行解释,降低了天线设计过程中对设计者知识储备的要求,且不再依赖于设计者个人经验,对天线设计具有指导性的意义。本文从特征模理论出发,提出了一种新的广义特征值方程,用于直接反映特定模式的辐射能力,并研究了当天线附近存在PEC障碍物时,特征模式的模式参数变化规律,为宽带天线的设计提供了一种可靠的思路。本文的主要工作和创新点概括为如下两部分:1、提出了一种新的基于基函数内积矩阵（Gram Matrix）的广义特征值方程。该方程求解得到的特征值与对应模式的辐射功率严格成正比。通过与传统广义特征值方程进行对比,验证了新提出方程的正确性和优越性,简化了不同模式辐射能力的比较与判断过程。2、结合子结构特征模理论和G.Vandenbosch提出的Q值计算方法,研究了天线附近存在PEC障碍物时,天线模式重要性（MS）参数、模式Q值及总体Q值的变化。文中Q值的计算直接基于导体表面电流进行积分,通过引入修正项积分,等效于减去了辐射场的贡献,以此来对真空存储能量进行了修正。推导过程未采用近似,准确且易于实现。论文还探究了障碍物几何尺寸及与天线距离的改变对天线Q值的影响,这一工作为宽带天线的设计提供了一种可供参考的思路。
贾晓娟[10]（2019）在《凝固末端电磁超声检测机理及点聚焦换能器设计技术研究》文中指出连铸坯作为机械设备、建筑行业等领域的主要来源,其铸坯质量和材料属性与国民经济和人民生活息息相关。准确检测和预报凝固末端的位置信息,不仅为连铸机设计和连铸工艺控制提供参考依据,还是实现轻压下和电磁搅拌技术的前提和关键,对改善铸坯内部质量和提高生产效率具有重要意义。由于电磁超声换能器（Electromagnetic Acoustic Transducer,简称EMAT）具有非接触、无需耦合剂、耐高温（900℃以上）以及防水雾等诸多优势,以及高功率超短脉冲激励电源技术和超声波信号处理技术的发展,电磁超声技术已成为连铸坯凝固末端位置检测的新途径,在未来的工业领域中具有广泛的适用价值和应用前景。然而,作为电磁超声检测技术的核心组件,EMAT具有较低的换能效率,还存在多模式、指向性较差、谐振频率易受外界环境影响等诸多问题,大大制约了电磁超声检测技术的进一步推广与发展。为了解决上述问题,本文针对用于连铸坯凝固末端位置检测EMAT的优化设计和谐振频率跟踪控制进行了深入研究。针对应用于凝固末端检测的EMAT,通过建立凝固末端电磁超声传输谱线的理论计算模型,详细分析了凝固末端电磁超声检测机理。然后,基于电场方程、磁场方程、弹性动力学方程和声场方程,建立了包含静、动态洛伦兹力的EMAT三维有限元模型,该模型涵盖了电磁超声换能器换能过程所涉及的全部物理场和换能器的全部结构参数,有效弥补了EMAT模型精度和完整性较低的不足,为开展聚焦型EMAT的优化设计与分析奠定了基础。针对电磁超声曲折线圈换能器存在的接收信号弱、指向性差等不利影响,在EMAT三维有限元模型仿真分析的基础上,研究了同轴曲折线圈不同孔径角对信号强度、聚焦偏移量和声束聚焦模式的影响关系,其中还考虑了设计聚焦深度的影响。然后,提出了基于正交试验设计的点聚焦同轴曲折线圈SV（Shear Vertical）波EMAT的优化设计方法,获得了换能器设计参数对优化目标的影响等级关系,确定了换能器设计因素的最优参数组合,并归纳了点聚焦SV波同轴曲折线圈EMAT的基本设计准则。针对EMAT存在的谐振频率漂移问题,建立了EMAT谐振频率附近的等效电路导纳模型,从理论角度分析了EMAT的阻抗匹配特性,总结出了换能器阻抗匹配方法的依据及规律。在此基础上,通过引入低通滤波器将系统输入隐含在非线性不确定函数的非仿射换能器系统转换为易于研究的仿射系统,设计了基于神经网络自适应的谐振频率跟踪控制器,并对考虑环境温度和提离距离的外界干扰因素的控制器进行了仿真验证,结果表明基于神经网络自适应谐振频率追踪算法可实现换能器系统固有谐振频率的自动跟踪控制,该控制器具有良好的动态特性和稳定性。最后,为了验证所设计的点聚焦同轴曲折线圈SV波EMAT对连铸坯凝固末端的检测能力,建立了含液芯的凝固末端电磁超声检测有限元模型,并分析了换能器偏移距离、液芯深度和液芯尺寸对铸坯凝固末端电磁超声检测能力的影响。针对连铸坯凝固末端检测的实际工程背景,设计并搭建了电磁超声检测系统,并利用所设计的点聚焦同轴曲折线圈SV波EMAT实现了凝固末端的有效检测。本论文研究的连铸坯凝固末端检测EMAT设计为连铸坯的在线自动检测技术奠定了良好基础。
二、静磁场中通过无限大平面的磁通量恒等于零（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、静磁场中通过无限大平面的磁通量恒等于零（论文提纲范文）
（1）相对论磁流体力学的理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 相对论重离子碰撞与夸克胶子等离子体简介 |
| 1.2 相对论流体力学 |
| 1.3 相对论耗散流体力学的问题 |
| 1.4 约定和符号 |
| 1.5 本文提纲 |
| 第二章 热力学和相对论流体力学 |
| 2.1 热力学 |
| 2.2 相对论理想流体力学 |
| 2.3 协变热力学 |
| 2.4 相对论耗散流体力学 |
| 2.4.1 匹配条件 |
| 2.4.2 耗散量的张量分解 |
| 2.4.3 速度场的定义 |
| 2.4.4 相对论Navier-Stokes理论 |
| 2.4.5 Israel-Stewart理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 相对论理想磁流体力学 |
| 3.1 洛伦兹变换 |
| 3.2 相对论气体动力学和能动量张量 |
| 3.3 电磁场张量和麦克斯韦方程 |
| 3.4 相对论理想磁流体力学 |
| 3.5 1+1维相对论磁流体力学中的解析Bjorken流 |
| 3.6 含纵向加速度的1+1维相对论磁流体力学 |
| 3.7 含磁化效应的1+1维相对论磁流体力学 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 相对论电阻磁流体力学 |
| 4.1 相对论耗散磁流体力学 |
| 4.2 反常磁流体力学 |
| 4.3 含纵向加速度的1+1维相对论电阻磁流体力学 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 角动量粘滞流体力学 |
| 5.1 角动量理想流体力学 |
| 5.1.1 热力学 |
| 5.1.2 角动量理想流体力学 |
| 5.1.3 协变热力学 |
| 5.2 角动量粘滞流体 |
| 5.2.1 匹配条件 |
| 5.2.2 耗散量的张量分解 |
| 5.2.3 速度场的定义 |
| 5.2.4 一阶角动量粘滞流体力学 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录A 附录 |
| A.1 坐标变换 |
| A.1.1 Minkowski时空 |
| A.1.2 光锥坐标 |
| A.1.3 Milne坐标 |
| A.2 电磁场变换规则 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论文、科研成果等 |
| 致谢 |
（2）新能源汽车电驱动电磁兼容带载测试系统优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 国内外现状总结 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 轴电流及电磁场的基本理论与建模仿真基础 |
| 2.1 轴电流基本理论 |
| 2.1.1 轴电流的定义 |
| 2.1.2 轴电流的分类 |
| 2.2 电磁屏蔽基本理论 |
| 2.2.1 电磁屏蔽原理 |
| 2.2.2 电磁屏蔽的分类 |
| 2.2.3 屏蔽效能 |
| 2.3 基于ANSYS-HFSS软件的建模仿真基础 |
| 2.3.1 电磁场问题求解理论基础 |
| 2.3.2 有限元仿真原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电驱动EMC带载测试系统电磁场建模仿真方法 |
| 3.1 电磁学建模仿真过程 |
| 3.2 电驱动EMC带载测试系统模型建立 |
| 3.2.1 构建几何模型 |
| 3.2.2 几何模型简化 |
| 3.3 基于ANSYS-HFSS的电磁学仿真设置 |
| 3.3.1 材料属性设置 |
| 3.3.2 边界条件设置 |
| 3.3.3 激励类型设置 |
| 3.3.4 网格剖分设置 |
| 3.3.5 分析求解设置 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电驱动EMC带载测试系统的仿真研究 |
| 4.1 EMC带载测试系统轴电流的仿真研究 |
| 4.1.1 带载测试系统中轴电流路径的仿真分析 |
| 4.1.2 穿墙轴不同材料对轴电流影响的仿真分析 |
| 4.2 EMC带载测试系统屏蔽效能的仿真研究 |
| 4.2.1 穿墙孔不同形状对屏蔽效能影响的仿真研究 |
| 4.2.2 穿墙孔大小对屏蔽效能影响的仿真研究 |
| 4.2.3 安装屏蔽罩、接地处理对屏蔽效能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 电驱动 EMC 带载测试系统整改优化 |
| 5.1 电驱动EMC带载测试系统介绍 |
| 5.2 电驱动EMC带载测试系统底噪测试及干扰源分析 |
| 5.2.1 全频段RE法环境底噪测试及干扰源分析 |
| 5.2.2 全频段CE法环境底噪测试及干扰源分析 |
| 5.3 电驱动EMC带载测试系统整改措施 |
| 5.3.1 安装屏蔽护罩 |
| 5.3.2 增加电抗器 |
| 5.3.3 接地处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要研究成果及结论 |
| 6.2 研究成果的创新性 |
| 6.3 需进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（3）油气管道低频电磁外检测技术若干问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.1.1 课题研究的目的 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 交变电磁场检测技术国内外研究现状 |
| 1.3 低频电磁检测技术发展现状 |
| 1.4 当前存在的问题及论文主要研究内容 |
| 1.4.1 存在的问题及分析 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文整体结构 |
| 第2章 低频电磁检测技术理论研究 |
| 2.1 低频电磁基本理论 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.1.2 矢量扩散方程 |
| 2.1.3 磁折射效应 |
| 2.2 低频电磁检测技术原理 |
| 2.2.1 低频漏磁场产生机理 |
| 2.2.2 低频漏磁场组成 |
| 2.3 低频电磁检测技术分析方法 |
| 2.3.1 双空芯线圈理论数学解析模型 |
| 2.3.2 影响因素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 低频电磁检测实验系统研究 |
| 3.1 基于感应式磁传感器检测线圈的多通道探头阵列 |
| 3.1.1 感应式磁传感器检测线圈数学模型及理论计算 |
| 3.1.2 多通道感应式磁传感器检测线圈及励磁线圈模块 |
| 3.2 低频电磁检测实验系统各组成模块设计与分析 |
| 3.2.1 激励电路模块 |
| 3.2.2 信号调理电路模块 |
| 3.2.3 信号采样电路模块 |
| 3.2.4 存储读取一体化电路模块 |
| 3.2.5 低频电磁检测实验系统 |
| 3.3 四参数正弦拟合算法分析 |
| 3.4 低频电磁检测实验系统初步实验验证 |
| 3.4.1 缺陷深度与检测信号关系 |
| 3.4.2 励磁线圈驱动频率与检测信号关系 |
| 3.4.3 提离值与检测信号关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 油气管道不同类型缺陷低频漏磁场分布特征研究 |
| 4.1 不同类型缺陷低频漏磁场理论分析 |
| 4.1.1 基于磁偶极子理论的数学模型建立 |
| 4.1.2 不同类型凹槽裂纹缺陷低频漏磁场数值仿真分析 |
| 4.2 实验及结果分析 |
| 4.2.1 实验平台搭建 |
| 4.2.2 不同类型缺陷低频漏磁场分布实验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 低频电磁技术中油气管道上下表面缺陷分辨方法研究 |
| 5.1 基于涡流线圈的复合探头设计 |
| 5.1.1 涡流线圈并联谐振分析 |
| 5.1.2 涡流检测线圈阻抗理论计算 |
| 5.2 复合探头影响因素 |
| 5.2.1 涡流检测线圈性能参数分析 |
| 5.2.2 涡流线圈与感应式磁传感器检测线圈干扰机制分析 |
| 5.3 实验及结果分析 |
| 5.3.1 实验平台搭建 |
| 5.3.2 涡流线圈实验结果分析及讨论 |
| 5.3.3 感应式磁传感器检测线圈实验结果分析及讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 包覆层下油气管道表面腐蚀缺陷检测方法研究 |
| 6.1 低频脉冲涡流检测技术理论分析 |
| 6.1.1 含包覆层油气管道低频脉冲涡流检测技术模型建立 |
| 6.1.2 激励线圈矢量磁位分析计算 |
| 6.1.3 检测线圈感应磁场分析计算 |
| 6.2 利兹线理论研究 |
| 6.2.1 利兹线理论数学模型建立 |
| 6.2.2 利兹线涡流损耗与铜导线对比分析 |
| 6.3 实验及结果分析 |
| 6.3.1 低频脉冲涡流检测线圈 |
| 6.3.2 低频脉冲涡流检测线圈相关参数测试分析 |
| 6.3.3 脉冲涡流检测线圈实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号说明 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）磁性液体悬浮特性及其在惯性传感器的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 磁性液体的简介 |
| 1.2.1 磁性液体的组成 |
| 1.2.2 磁性液体的制备 |
| 1.3 磁性液体悬浮特性简介及研究现状 |
| 1.3.1 磁性液体悬浮特性的简介 |
| 1.3.2 磁性液体第一类悬浮特性的研究现状 |
| 1.3.3 磁性液体第二类悬浮特性的研究现状 |
| 1.4 磁性液体惯性传感器的研究现状 |
| 1.4.1 惯性质量为磁性液体的惯性传感器 |
| 1.4.2 惯性质量为非磁性物质的惯性传感器 |
| 1.4.3 惯性质量包含永磁体的惯性传感器 |
| 1.5 研究目标和研究内容 |
| 2 磁性液体悬浮特性的理论基础 |
| 2.1 磁性液体应力张量 |
| 2.2 磁性液体第二类悬浮特性的公式推导 |
| 2.3 磁性液体表面不稳定性与悬浮力 |
| 2.4 磁性液体悬浮力的公式简化 |
| 2.5 组合体在磁性液体自悬浮的理论基础 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 永磁体在磁性液体中自悬浮现象的实验研究 |
| 3.1 实验方案及自密封效应 |
| 3.2 永磁体受到悬浮力和磁性液体的质量之间的关系 |
| 3.2.1 轴向磁化永磁体受到的悬浮力的测量与分析 |
| 3.2.2 径向磁化永磁体受到的悬浮力的测量与分析 |
| 3.3 永磁体受到的悬浮力和悬浮高度之间的关系 |
| 3.4 非磁性棒对磁性液体悬浮力的影响分析 |
| 3.5 磁性悬浮力的仿真计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 组合体在磁性液体中自悬浮现象的实验研究 |
| 4.1 圆环永磁体和内芯自悬浮现象的实验研究 |
| 4.2 圆柱永磁体和外壳自悬浮现象的实验研究 |
| 4.2.1 轴向磁化圆柱永磁体和外壳自悬浮现象的实验研究 |
| 4.2.2 径向磁化圆柱永磁体和外壳自悬浮现象的实验研究 |
| 4.3 永磁体、内芯和外壳自悬浮现象的实验研究 |
| 4.4 容器半径对磁性液体悬浮力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 磁性液体惯性传感器的模型设计 |
| 5.1 磁性液体惯性传感器的工作原理 |
| 5.2 磁性液体惯性传感器输出特性影响因素分析 |
| 5.3 惯性质量的结构设计 |
| 5.4 惯性质量对线圈电感的影响 |
| 5.4.1 惯性质量的轴向长度对线圈电感的影响 |
| 5.4.2 惯性质量的直径对线圈电感的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 磁性液体惯性传感器的实验研究 |
| 6.1 惯性质量的选择 |
| 6.2 惯性传感器信号源的设计 |
| 6.3 惯性传感器输出电压的影响因素分析 |
| 6.3.1 惯性质量的长度对传感器输出电压的影响 |
| 6.3.2 惯性质量的直径对传感器输出电压的影响 |
| 6.3.3 涡流效应对惯性传感器输出电压的影响 |
| 6.4 惯性传感器倾斜角度测量的实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 论文主要结论 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）悬浮体相对方位角对超导磁悬浮系统静力特性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 中英文对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.1.1 超导材料的发现及发展 |
| 1.1.2 超导材料的主要分类方式及其基本特性 |
| 1.1.3 高温超导磁悬浮基本原理和理论模型简介 |
| 1.2 高温超导磁悬浮国内外研究现状 |
| 1.2.1 实验研究现状 |
| 1.2.2 理论研究现状 |
| 1.2.3 仿真研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 基本理论和模型建立 |
| 2.1 磁通冻结-镜像模型发展简介 |
| 2.1.1 Kordyuk模型简介 |
| 2.1.2 Hull模型简介 |
| 2.1.3 修正后的模型简介 |
| 2.2 建立悬浮系统 |
| 2.2.1 模型建立 |
| 2.2.2 两个磁偶极子之间的作用力和力矩 |
| 2.2.3 永磁体在超导体上方受到的力和力矩 |
| 2.2.4 本文计算结果与实验结果的对比 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 零场冷却下永磁体和超导体之间相互作用力和力矩 |
| 3.1 磁化方向角θ不变时悬浮体在超导体上方所受力和力矩 |
| 3.1.1 力和力矩与竖向位移的关系 |
| 3.1.2 力和力矩与面内位移的关系 |
| 3.2 悬浮体在选取位置处所受力和力矩与磁化方向角θ的关系 |
| 3.2.1 在竖向位置处力和力矩与角θ的关系 |
| 3.2.2 在面内位置处力和力矩与角θ的关系 |
| 3.3 磁化方向角θ和悬浮体的位置对其所受力和力矩的影响 |
| 3.3.1 角θ和竖向位置对永磁体所受力和力矩的影响 |
| 3.3.2 角θ和面内位置对永磁体所受力和力矩的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 场冷却下永磁体和超导体之间相互作用力和力矩 |
| 4.1 磁化方向角θ不变时悬浮体在超导体上方所受力和力矩 |
| 4.1.1 力和力矩与竖向位移的关系 |
| 4.1.2 力和力矩与面内位移的关系 |
| 4.2 悬浮体在选取位置处所受力和力矩与磁化方向角θ的关系 |
| 4.2.1 在竖向位置处力和力矩与角θ的关系 |
| 4.2.2 在面内位置处力和力矩与角θ的关系 |
| 4.3 磁化方向角θ和悬浮体的位置对其所受力和力矩的影响 |
| 4.3.1 角θ和竖向位置对永磁体所受力和力矩的影响 |
| 4.3.2 角θ和面内位置对永磁体所受力和力矩的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 总结和对比 |
| 第五章总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）用于在役高强螺栓检测的电磁超声探头对比研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 目的与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高强螺栓检测研究现状 |
| 1.2.2 电磁超声的研究现状 |
| 1.2.3 电磁超声探头基本类型及应用场景 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 电磁超声垂直探头的激励原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁超声探头的换能机制 |
| 2.2.1 电磁超声探伤换能过程简述 |
| 2.2.2 永磁铁激发偏置磁场机理 |
| 2.2.3 线圈激发涡流场机理 |
| 2.2.4 洛伦兹力换能机理 |
| 2.2.5 磁致伸缩换能机理 |
| 2.2.6 磁力换能机理 |
| 2.3 垂直横波探头的激励原理分析 |
| 2.3.1 螺旋线圈电磁超声探头分析 |
| 2.3.2 蝶形线圈电磁超声探头分析 |
| 2.3.3 跑道线圈电磁超声探头分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电磁超声垂直探头偏置磁场对比分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型建立 |
| 3.2.1 模型材料属性 |
| 3.2.2 几何模型设计 |
| 3.2.3 静磁场仿真求解域的选定 |
| 3.2.4 有限元网格划分 |
| 3.3 仿真结果 |
| 3.3.1 圆柱形永磁铁尺寸对偏置磁场的影响 |
| 3.3.2 对称排布永磁铁尺寸对偏置磁场的影响 |
| 3.3.3 双矩形永磁铁尺寸对偏置磁场的影响 |
| 3.4 不同永磁铁产生的偏置磁场的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电磁超声垂直探头线圈交变磁场对比分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 模型材料属性 |
| 4.2.2 几何建模 |
| 4.2.3 有限元网格划分 |
| 4.3 仿真结果与分析 |
| 4.3.1 线圈导线截面尺寸对表面涡流分布的影响 |
| 4.3.2 线圈导线间间隙尺寸对表面涡流分布的影响 |
| 4.3.3 螺旋线圈尺寸对表面涡流场的影响 |
| 4.3.4 蝶形线圈尺寸对表面涡流场的影响 |
| 4.3.5 跑道线圈尺寸对表面涡流场的影响 |
| 4.4 不同线圈激发表面涡流的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读硕士士学位期间发表学术论文 |
（7）基于管道漏磁内检测的缺陷识别技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 漏磁检测技术的国内外研究现状 |
| 1.2.1 漏磁检测技术国内研究现状 |
| 1.2.2 漏磁检测技术国外研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容及章节安排 |
| 1.3.1 论文的主要内容 |
| 1.3.2 论文的章节安排 |
| 第2章 管道漏磁内检测技术的理论基础 |
| 2.1 漏磁检测原理 |
| 2.1.1 漏磁场形成原理 |
| 2.1.2 漏磁场的分布 |
| 2.1.3 影响漏磁信号的因素 |
| 2.2 漏磁检测中的磁化技术 |
| 2.2.1 磁化方式的选择 |
| 2.2.2 磁化强度的选择 |
| 2.2.3 磁化装置的磁路设计 |
| 2.3 漏磁检测系统介绍 |
| 2.3.1 漏磁检测器的励磁装置 |
| 2.3.2 漏磁检测器的信号采集装置 |
| 2.3.3 漏磁检测器的惯性导航系统 |
| 2.3.4 漏磁检测器的信号分析系统 |
| 2.4 电磁场中的模型计算方法 |
| 2.4.1 解析计算模型 |
| 2.4.2 有限元计算模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 缺陷漏磁场的计算分析 |
| 3.1 磁场中的边界条件 |
| 3.1.1 场的基本规律 |
| 3.1.2 不同介质边界上的边界条件 |
| 3.2 场的边值问题 |
| 3.3 三维缺陷漏磁场的求解 |
| 3.3.1 拉普拉斯方程的建立 |
| 3.3.2 缺陷表面磁荷密度的求解 |
| 3.3.3 缺陷漏磁场的求解 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 缺陷漏磁场的三维函数图像 |
| 3.4.2 不同缺陷半径对漏磁信号的影响 |
| 3.4.3 不同缺陷高度对漏磁信号的影响 |
| 3.4.4 不同提离值对漏磁信号的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 圆柱体缺陷漏磁场仿真模型建立与分析 |
| 4.1 碳素钢Q235磁学特性实验 |
| 4.1.1 实验对象 |
| 4.1.2 实验平台搭建 |
| 4.1.3 实验步骤与结果分析 |
| 4.2 电磁励磁模型的建立与优化 |
| 4.3 不同缺陷尺寸下的磁路特征分析 |
| 4.3.1 不同缺陷深度对漏磁信号的影响 |
| 4.3.2 不同缺陷轴向长度对漏磁信号的影响 |
| 4.3.3 不同提离值对漏磁信号的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）高速漏磁检测技术中若干关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.1.1 课题研究的目的 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 漏磁检测技术国内外研究现状 |
| 1.3 在线漏磁检测技术发展现状 |
| 1.3.1 检测速度对漏磁检测的影响 |
| 1.3.2 高速漏磁检测方法的研究 |
| 1.4 当前存在的问题及论文主要研究内容 |
| 1.4.1 存在的问题及分析 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文整体结构 |
| 第2章 漏磁检测技术及速度效应基础理论研究 |
| 2.1 漏磁检测技术原理 |
| 2.1.1 物质磁化特性分析 |
| 2.1.2 缺陷漏磁场产生机理 |
| 2.2 缺陷漏磁场分析方法 |
| 2.2.1 理论解析模型 |
| 2.2.2 有限元数值分析模型 |
| 2.3 速度效应理论研究 |
| 2.3.1 微观磁滞效应影响研究 |
| 2.3.2 宏观涡流效应影响研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 管道漏磁内检测速度效应研究 |
| 3.1 管道漏磁内检测原理 |
| 3.2 材料磁化滞后对缺陷信号影响分析 |
| 3.3 缺陷信号特征受涡流效应影响规律分析 |
| 3.3.1 涡流产生机理及分布特性 |
| 3.3.2 涡流磁场对管壁磁化状态影响 |
| 3.3.3 涡流效应对缺陷信号影响 |
| 3.4 实验研究及分析 |
| 3.4.1 检测速度对缺陷检测影响验证 |
| 3.4.2 不同尺寸缺陷信号特征受速度影响验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 管道漏磁外检测速度效应研究 |
| 4.1 管道漏磁外检测原理 |
| 4.1.1 管道外检测结构特点 |
| 4.1.2 磁化线圈磁场分布规律 |
| 4.2 速度效应引起的涡流分布规律分析 |
| 4.2.1 涡流效应产生机理 |
| 4.2.2 涡流效应影响因素分析 |
| 4.3 涡流效应对缺陷检测影响 |
| 4.3.1 管壁磁化状态受涡流磁场影响 |
| 4.3.2 缺陷信号分布特点研究 |
| 4.4 实验研究及分析 |
| 4.4.1 高速漏磁检测实验系统的设计 |
| 4.4.2 实验过程及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 饱和磁场建立过程及对缺陷检测影响研究 |
| 5.1 饱和磁场建立过程分析 |
| 5.1.1 磁场响应模型 |
| 5.1.2 磁场建立过程计算 |
| 5.2 磁场建立过程影响因素分析 |
| 5.2.1 磁场强度对管壁磁场建立过程影响规律分析 |
| 5.2.2 电导率对管壁磁场建立过程影响规律分析 |
| 5.3 磁化滞后时间对缺陷检测影响分析 |
| 5.3.1 磁化滞后时间对缺陷检测的影响 |
| 5.3.2 励磁场强度对缺陷检测的影响 |
| 5.4 实验研究及分析 |
| 5.4.1 励磁场强度对缺陷检测影响实验验证 |
| 5.4.2 励磁场强度对提高检测速度的实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于多级磁化的高速漏磁检测方法研究 |
| 6.1 多级磁化理论模型 |
| 6.1.1 多级磁化模型结构 |
| 6.1.2 模型有效性理论分析 |
| 6.2 多级磁化方法有效性仿真研究 |
| 6.2.1 线圈磁场分布特性及参数选择分析 |
| 6.2.2 涡流抑制特性和缺陷检测能力分析 |
| 6.3 实验研究及分析 |
| 6.3.1 多级磁化实验平台建立 |
| 6.3.2 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于特征模理论的广义特征值方程及天线Q值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 特征模理论的研究现状 |
| 1.2.2 天线Q值的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 特征模理论基础与Q值计算 |
| 2.1 电磁基本理论 |
| 2.1.1 Maxwell方程组 |
| 2.1.2 本构关系与边界条件 |
| 2.1.3 无限大均匀介质中Maxwell方程的解 |
| 2.1.4 导体电场积分方程(EFIE) |
| 2.2 矩量法基础 |
| 2.2.1 阻抗矩阵方程的建立 |
| 2.2.2 RWG基函数 |
| 2.2.3 远区散射场计算 |
| 2.3 特征模理论 |
| 2.3.1 传统广义特征值方程 |
| 2.3.2 特征模式的正交性 |
| 2.3.3 特征值、模式重要性及特征角 |
| 2.3.4 特征模的计算 |
| 2.4 辐射结构Q值的计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 与辐射功率直接相关的广义特征值方程 |
| 3.1 新型广义特征值方程的理论推导 |
| 3.2 两种广义特征值方程的对比 |
| 3.2.1 坡印廷定理 |
| 3.2.2 MS与σ_n |
| 3.3 广义特征值方程求解的程序实现 |
| 3.3.1 广义特征值方程求解步骤 |
| 3.3.2 矩阵元素计算表达式的推导 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 PEC导体球 |
| 3.4.2 PEC矩形贴片 |
| 3.4.3 PEC领带结天线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 PEC障碍物对天线特征模式及Q值的影响 |
| 4.1 子结构特征模理论 |
| 4.1.1 理论推导 |
| 4.1.2 主要性质 |
| 4.2 特征模式的Q值 |
| 4.3 特征模的模式追踪算法 |
| 4.4 特征模式Q值计算 |
| 4.5 数值计算验证 |
| 4.5.1 模式追踪算法的验证 |
| 4.5.2 Q值计算方法的验证 |
| 4.6 数值算例 |
| 4.6.1 PEC贴片对天线模式特性影响 |
| 4.6.2 传统特征模与子结构特征模比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 主要工作与创新点 |
| 5.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 附录1 高斯积分 |
| 附录2 奇异积分解析公式 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（10）凝固末端电磁超声检测机理及点聚焦换能器设计技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 凝固末端检测技术研究现状 |
| 1.2.1 凝固末端检测常见技术研究现状 |
| 1.2.2 凝固末端电磁超声检测技术研究现状 |
| 1.3 电磁超声换能器研究现状 |
| 1.3.1 电磁超声换能器优化设计研究现状 |
| 1.3.2 电磁超声换能器聚焦技术研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 |
| 2 凝固末端电磁超声检测机理及换能器三维建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 凝固末端电磁超声检测机理 |
| 2.2.1 凝固末端形成问题描述 |
| 2.2.2 凝固末端电磁超声传输谱线建模与分析 |
| 2.3 电磁超声换能器的工作原理 |
| 2.4 电磁超声换能器的换能机制 |
| 2.4.1 洛伦兹力机制 |
| 2.4.2 磁致伸缩力机制 |
| 2.5 电磁超声剪切波换能器有限元建模 |
| 2.5.1 建模流程 |
| 2.5.2 模型建立 |
| 2.5.3 结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 点聚焦剪切波电磁超声换能器的优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 点聚焦剪切波电磁超声换能器工作机理 |
| 3.3 点聚焦剪切波电磁超声换能器仿真分析 |
| 3.3.1 孔径角对信号幅值的影响 |
| 3.3.2 孔径角对聚焦偏移量的影响 |
| 3.3.3 孔径角对聚焦性能的影响 |
| 3.3.4 设计深度对聚焦偏移的影响 |
| 3.3.5 实验验证 |
| 3.4 点聚焦剪切波电磁超声换能器优化设计 |
| 3.4.1 优化设计目标 |
| 3.4.2 优化设计对象 |
| 3.4.3 优化设计方法 |
| 3.4.4 结果分析 |
| 3.4.5 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 电磁超声换能器谐振频率跟踪控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电磁超声换能器的等效电路模型 |
| 4.3 电磁超声换能器的导纳特性研究 |
| 4.3.1 电磁超声换能器的并联谐振频率和反谐振频率 |
| 4.3.2 电磁超声换能器的并联谐振频率临近态 |
| 4.3.3 电磁超声换能器的上下限截止频率 |
| 4.3.4 其他特征频率 |
| 4.4 电磁超声换能器电端匹配特性 |
| 4.4.1 电磁超声换能器阻抗匹配方法 |
| 4.4.2 电磁超声换能器阻抗匹配约束条件 |
| 4.5 电磁超声换能器自适应频率跟踪控制 |
| 4.5.1 预备知识 |
| 4.5.2 电磁超声换能器数学模型 |
| 4.5.3 谐振频率跟踪控制器设计 |
| 4.5.4 仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 凝固末端电磁超声检测仿真与实验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 凝固坯典型液芯类型 |
| 5.3 凝固末端电磁超声检测仿真分析 |
| 5.3.1 凝固末端检测有限元建模 |
| 5.3.2 凝固末端检测频域分析 |
| 5.3.3 凝固坯末端检测仿真分析 |
| 5.4 凝固末端电磁超声检测实验分析 |
| 5.4.1 常温下凝固末端检测 |
| 5.4.2 高温下凝固末端检测 |
| 5.4.3 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读博士学位期间取得的主要学术成果 |
| B. 攻读博士期间参与的主要科研项目 |
| C. 攻读博士期间申请的发明专利 |
| D. 学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、静磁场中通过无限大平面的磁通量恒等于零（论文参考文献）
- [1]相对论磁流体力学的理论研究[D]. 佘端. 华中师范大学, 2021(02)
- [2]新能源汽车电驱动电磁兼容带载测试系统优化设计研究[D]. 安素芹. 重庆理工大学, 2021(02)
- [3]油气管道低频电磁外检测技术若干问题研究[D]. 黄平. 沈阳工业大学, 2021(02)
- [4]磁性液体悬浮特性及其在惯性传感器的应用研究[D]. 喻峻. 北京交通大学, 2020
- [5]悬浮体相对方位角对超导磁悬浮系统静力特性的影响[D]. 杨文莉. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [6]用于在役高强螺栓检测的电磁超声探头对比研究[D]. 黄文种. 武汉科技大学, 2020(01)
- [7]基于管道漏磁内检测的缺陷识别技术研究[D]. 李天舒. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [8]高速漏磁检测技术中若干关键问题研究[D]. 耿浩. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [9]基于特征模理论的广义特征值方程及天线Q值研究[D]. 马玲. 上海交通大学, 2020(01)
- [10]凝固末端电磁超声检测机理及点聚焦换能器设计技术研究[D]. 贾晓娟. 重庆大学, 2019(01)