导弹电磁弹射器电磁兼容性研究

在导弹电磁弹射器发射过程中会产生强电磁场辐射,不仅会造成电磁能量的损耗,也会对系统中的电子设备产生干扰。因此,在电磁发射中需要采取一定的防护措施。文章分析了导弹电磁弹射系统的组成和工作原理,从发射线圈电磁屏蔽和电路中的抗干扰2个方面对电磁线圈的电磁兼容性设计进行研究,并进行了仿真分析,通过比对屏蔽前后的效果,给出了一种磁线圈弹射器电磁兼容性设计的解决方案。     

光纤陀螺磁屏蔽效能仿真及实验研究

光纤陀螺处于磁场环境中会产生漂移,降低了光纤陀螺精度。光纤陀螺的磁场敏感性制约了其在高精度导航领域的应用。本文建立了光纤陀螺三维磁屏蔽仿真模型,给出了光纤陀螺磁屏蔽效能与磁屏蔽结构参数之间的关系并得到实验验证,为光纤陀螺磁屏蔽设计提供了依据。     

直升机雷电电磁环境仿真分析

为了提高直升机对雷电的防护能力,根据标准SAE-ARP5416A规定的试验方法,使用COMSOL软件中对某直升机简化模型注入雷电流A波,由此来分析其遭受雷击时机舱内外的电磁环境。分析了直升机机体上的开孔对舱室内部电磁场分布的影响。仿真结果表明,雷电电流在机身上存在不均匀分布现象。电场强度和磁场强度随着空间位置与雷电路径距离的增加而减小。机身为金属结构,对电磁场有一定的屏蔽作用,但是机头的玻璃开孔又降低了整体金属机舱的屏蔽性能。该仿真结论能够对直升机遭遇雷击时的间接效应进行有效分析,进而指导直升机的防雷设计。     

核磁共振陀螺用高均匀磁场线圈设计方法

核磁共振陀螺代表了新一代高精度、微小型陀螺的发展方向之一,随着陀螺体积的降低,磁屏蔽层与磁场线圈随之减小,且二者贴合更加紧密,高导磁性的磁屏蔽层及低导磁性的空气介质交错分布,改变了线圈的磁通路径,导致线圈的磁场均匀性下降,制约了陀螺精度的提高。针对这一问题,提出了磁场等效增益系数,模拟磁屏蔽边界对线圈磁场的影响,据此建立了磁屏蔽边界条件下高均匀磁场线圈模型,优化了线圈参数。对所设计线圈的磁场均匀性进行了测试,表明该设计方法可以得到磁屏蔽边界条件下高均匀磁场线圈,可为发展微小型、高精度的核磁共振陀螺高均匀磁场线圈设计方法提供参考。     

舰船短波天线对火工品安全影响

基于电磁仿真软件FEKO、ANSYS HFSS建立舰船短波天线电磁场环境,对典型电火工品电磁耦合规律进行研究,通过建立火工品电磁模型,分析电磁环境对电火工品安全性的影响,并给出仿真结果。     

基于FEM的惯导系统电磁屏蔽效能仿真分析

机箱电磁屏蔽效能的优劣影响惯导系统的电磁兼容性能，而孔缝是造成电磁泄露的重要原因。本文运用FEM分析计算软件Ansoft HFSS，分析了缝隙的形状和不同组合对机箱屏蔽效能和谐振频率的影响，提出了改进措施提高屏蔽效能。并对惯导系统电子设备机箱的设计进行了比较，为选择屏蔽效能较好的设计提供了依据。     

基于粒子群算法的核屏蔽感应电机多目标优化设计

屏蔽感应电机是核反应堆冷却回路的动力源,提高该电机的效率和降低电磁噪声具有重要的意义。将有限元法和磁路法相结合,设计了1台20 kW核屏蔽感应电机。利用有限元软件对其进行额定工况运行状态下噪声和损耗仿真分析,确定影响电机效率和电磁噪声的主要参数；选取影响电机效率和噪声的主要参数为优化变量,电机电磁噪声和效率为优化目标,输出功率为约束条件；采用正交试验表获得样本空间；通过响应面法建立优化目标及约束条件的优化模型,最后利用粒子群算法对优化模型进行求解。有限元仿真结果表明:优化后电机效率提高了2.6%,电磁噪声降低了5.2 dB。     

某直升机的电磁屏蔽设计

详细讨论了国家重点工程直升机的电磁屏蔽原理,并对屏蔽效能进行了理论计算,使其设计的屏蔽效能完全达到电磁兼容性标准,不但使机内辐射干扰源对外界电磁环境的干扰有效抑制,又不使外界干扰影响机内设备的正常工作。     

机载电子设备屏蔽效能测试与优化

随着航空工业的发展,高强辐射场（HIRF）对机载电子设备的影响越来越大。因此开展对飞机上已经投入使用的机载电子设备屏蔽效能的测试与优化的研究具有重要的意义。基于RTCA/DO-160G和GJB 5185—2003建立HIRF的测试环境,在该电磁环境下对机载电子设备进行屏蔽效能的测试,分析了不同测试位置、不同入射面以及不同极化方式对屏蔽效能的影响。获得了机载通信设备的主要耦合通道,并针对不同耦合通道提出了通用性的优化方法。研究结果可为机载电子设备HIRF的测试以及屏蔽体的优化提供参考意见。     

电磁屏蔽抗干扰技术研究

从干扰源性质出发,将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽,并对它们进行了分析研究。针对其特性提出其适用范围及注意事项,从而增强了抗干扰的效果。     

磁控热防护系统在天地往返运载器上的应用仿真

磁控热防护技术在高超声速领域显现出广泛的应用前景。考虑高超声速流动磁流体力学控制涉及的等离子体生成机制、多电离组分导电机理以及电磁流动能量/动量输运机制，通过耦合求解电磁场泊松方程和带电磁源项的高温热化学非平衡流动控制方程组，搭建了高超声速磁控热防护数值模拟平台。结合美国航天飞机"哥伦比亚"号（OV-102）近似外形和5种磁场配置方案，较为系统地开展了磁控热防护系统在高超声速"滑翔返回式"天地往返运载器上的应用仿真研究。结果表明：搭建的磁控热防护仿真平台具备偶极子磁场、均匀磁场、螺线管磁场及多个磁场组合条件下复杂外形飞行器气动热环境数值模拟能力，其校验结果与文献或飞行试验数据符合较好；采用合适的磁场配置能有效降低航天飞机的表面热流，显著改善了航天飞机的气动热环境，典型状态的表面热流下降25%以上；局部磁场方向与流动方向的夹角，在一定程度上决定了洛伦兹力的强度和方向，对磁控效果的影响明显。     

防滑刹车控制盒的电磁兼容性设计

介绍了防滑刹车控制盒在设计中既要考虑可靠性的需求,同时也要满足电磁兼容性的指标,从电磁场与传输线,电涌冲击,屏蔽、滤波和接地,印刷电路板中的电磁兼容性等方面进行了深入的探讨,解决了相关问题.     

民用飞机设备舱舱门导电橡胶屏蔽效能研究

通过理论计算和软件仿真相结合的方法,给出了民用飞机电子电气设备舱高强度辐射场(HIRF)条件下的腔体谐振特性,并对腔体内部电磁场进行仿真。通过对比舱门缝隙导电橡胶屏蔽效能的仿真结果,给出了电子电气设备舱不同状态下的电磁场分布结果,为电子电气舱舱门屏蔽设计提供技术支持。     

基于Ansoft的同面电容传感器的研究与仿真

阐述了利用同面电容传感器对复合材料进行无损检测的原理,运用AnsoftMaxwell有限元分析软件对不同极板间距和屏蔽电极形式的传感器进行仿真计算,比较分析了不同极板间距的传感器产生的电场强度变化趋势,研究了不同屏蔽电极对传感器检测特性的影响。仿真结果表明：传感器极板间距越大,检测深度越大,检测特性越好;在3种屏蔽电极中,环形屏蔽电极的检测特性最好。     

基于CFD高精度算法的雷电电磁场研究

雷电空间电磁场一直是电磁领域研究的热门，成熟的算法例如有限时域差分法（FDTD），传输线矩阵法（TLM）以及频域的矩量法（MoM）在计算雷电问题方面都有广泛的应用。由于计算流体力学（CFD）中的Euler方程与电磁学中的Maxwell方程有着相同的守恒形式，而且采用间断伽辽金方法（DG）已经在流场问题上得到广泛的尝试，因此引入了基于计算流体力学的DG方法来离散时域Maxwell方程，并采用网格分区并行技术加速计算，使用基于DG的圆球雷达散射截面积（RCS）算例进行测试，数值结果一致表明DG算法在求解电磁场问题上的可行性，之后通过计算一段近场雷电通道的电场分布并与解析解、某算法仿真解对比，数据基本吻合，说明该方法适合于雷电电磁场的计算。     

一种可控透波材料电磁性能分析

采用多次化学切换手段考察了一种可控透波材料在不同次数切换前后的透波性能、屏蔽性能、切换时间、表面形貌。结果表明:切换次数10次以内,6~18 GHz材料透波状态透波率随切换次数变化较小,透波态透波率均大于90%,但材料屏蔽状态屏蔽性能增强,屏蔽态反射率均大于44%,透波/屏蔽切换时间变长,屏蔽态到透波态切换时间均在10 s内,透波态到屏蔽态切换时间均在30 s内,表面有氯化铵生成。     

隔热屏位置对矢量喷管红外特征影响

建立了包括加力燃烧室隔热屏在内的轴对称矢量喷管内外流一体化流场计算模型,重点研究了某涡扇发动机隔热屏位置对矢量喷管扩张段壁温及通过矢量喷管喷口发射的红外辐射强度的影响.结果表明:基于密度求解器求解包含隔热屏在内的矢量喷管内外流一体化的跨声速流场、温度场和质量分数场是成功的;随着隔热屏覆盖喷管收敛段的长度增加,喷管扩张段壁温呈现出先下降而后上升的规律,存在一个最佳的隔热屏位置.最后利用作者提出的离散净辐射法,编制程序计算得到了隔热屏位置对通过喷管喷口发射的红外辐射强度的影响规律.     

关于电磁场的自然单元法

有限元法和无网格法在电磁场数值计算中已经得到了广泛的应用，然而有限元法存在前处理网格剖分问题，无网格法存在计算时间长、边界条件和不连续面难处理等问题。针对以上问题，本文提出了利用自然单元法求解电磁场的方法，该方法根据场域中的离散点的信息构造自然邻点插值函数，最后算出场值。通过算例证明了该方法在电磁场计算中的可行性。     

火箭发动机动态流场的数值模拟

为了预估某火箭发动机的压力冲击效应大小,基于薄层近似三维N-S方程,利用有限差分数值离散方法,对该火箭发动机一定工况下的喷流与防护板作用而形成的动态流场进行了数值模拟,得到了非定常流场云图和防护板随时间变化的受力曲线。结果表明:火箭发动机喷流与防护板形成的流场呈现出高度非线性的特点;喷流的压力冲击效应具有明显的非定常特性,且从力学性能上可能导致防护板来回摆动;该工况下喷流作用在防护板主要受力区域的气动力峰值为20万牛顿量级。