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为进一步提高磁体模拟舰船磁场的相似度，提出了一种二轴磁体的模拟方案， 该两轴磁体是一种同铁芯、二绕组、同轴线、又正交的磁体新方案。 对铁芯的形状、螺线管绕组和马鞍形绕组的形式进行了设计，通过计算确定了铁芯的材料、尺寸参数、绕组的通电电流及绕组的匝数。 结果表明:该两轴磁体的设计方案保证了两轴磁体的体积和重量没有超标，且性能指标均达到或超过了预期目标，该设计方案可为新结构磁体的设计计算提供参考依据。 相似文献
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针对舰船轴频电场信号源的发生机理和应用研究的问题，以实验室轴电流模拟装置为平台， 建立了一种基于等效电路的舰船轴频电流的模型，研究了轴电流模拟装置的大轴振动情况，对大轴电流进行了建模仿真，得到了不同转速下大轴轴电流波形图及其频谱，使用轴电流模拟装置进行了轴电流实验。 通过仿真结果与轴电流实验数据对比，计算得到该建模方法轴电流平均误差在 8% 以内，验证了该建模方法在理论上的可行性。 相似文献
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抛物型缓坡方程的变分及数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
对线性水波的折射一绕射问题应用变分原理,对非等深、具有缓坡和不连续的底被导出了一种修改的抛物型缓坡方程近似模型,可预测三维地形上波浪的折射一绕射。同抛物型缓坡方程的线性方程进行了对比。通过数值模拟方法进行数值求解,表明本方法可用于地形条件下的波浪折射一绕射问题。 相似文献
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针对航空磁探的威胁,潜艇可通过施放能够模拟其空中磁场特性的装置(磁诱饵)进行对抗，在对磁诱饵进行研究时,需要对其模拟需求进行分析。针对此问题,在对目前常用磁探仪工作原理及优缺点进行分析的基础上建立了基于标量磁探仪的航空磁探潜模型,以所建立的航空磁探潜模型为基础,分析了对抗航空磁探时磁源所需满足的模拟需求,并给出对抗效能评估度量方法及指标:磁场功率比、磁场方向可调性指标及有效面积指标,为潜艇空中磁场模拟方法研究的开展提供了基础。 相似文献
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对铁磁物体固定磁性计算问题进行了研究,提出了一种基于磁场积分法和 TTLS 正则化方法的铁磁物体固定磁性计算的新技术,为铁磁物体固定磁性计算难题的求解提供了一条新的技术途径。 该技术以三维磁场积分法为数值计算方法。 首先由正演模型计算得到了铁磁物体感应磁场分布,其次基于铁磁物体外部空间磁场测量数据和感应磁场计算值,建立了固定磁性反演模型,并利用截断总体最小二乘正则化方法处理反演模型的病态性,以减小测量误差对反演计算结果的影响。 由正反演模型相结合即可实现铁磁物体固定磁性的计算。 钢板固定磁性计算实例表明,该方法具有较好的计算精度,能够有效重建铁磁物体内部固定磁性分布。 相似文献
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为了研究沟槽圆柱在亚临界雷诺数下的阻力特性,采用数值模拟与水槽试验相结合的方法,对沟槽圆柱的减阻性能进行研究.开展三维流场数值模拟,确定最佳仿真模型参数,研究沟槽参数、雷诺数以及迎流角对减阻效果的影响,设计了一种减小端面绕流干扰的水槽试验,验证仿真结果.结果表明:在雷诺数为40000时,沟槽深度为0.0075D(D为圆... 相似文献
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柱体绕流问题是流体力学领域一个非常经典的问题。当流体流经柱体时,由于黏性的存在,会发生许多复杂的流动现象,如流动分离、涡旋周期性生成与脱落等,经常被作为标准验证算例。同时,柱体绕流广泛存在于实际工程中,并在一定工况下可能对工程产生巨大危害,因此对柱体绕流进行深入研究具有重要意义。研究中,拟将一种无网格类方法——半隐式移动粒子方法(moving particle semi-implicit method,简称MPS)引入到柱体绕流问题的数值研究中,并对不同雷诺数下二维方柱绕流问题进行数值模拟。首先,使用基于MPS方法自主开发的MLParticle-SJTU求解器,结合入口边界条件和出口边界条件,模拟了雷诺数Re分别为40、200和1 000时均匀来流条件下的方柱绕流。随后,将模拟的绕流结果与文献中试验和数值计算结果进行了对比,结果吻合较好,并且在雷诺数为200和1 000时,可以清晰地捕捉到方柱尾流中的卡门涡街现象,验证了MPS方法在柱体绕流问题模拟上的有效性和适用性。 相似文献
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为研究人工岛尺度变化和波浪方向分布对人工岛绕射波浪的影响,基于MIKE21-BW模型应用数值方法模拟人工岛波浪绕射过程。数值结果与Briggs等的物理试验结果的对比表明两者吻合较好,验证了模型的适用性。在规则波条件时,圆形人工岛绕射波浪的数值结果与线性波浪绕射理论解基本一致;采用该模型分别模拟了6种尺度的圆形人工岛、单向不规则波和9种方向分布θ_(max)、4种谱峰周期条件时绕射波浪分布情况。分析结果表明,圆形人工岛绕射系数随着尺度的增加,掩护区绕射系数随之减小;θ_(max)在10°~45°范围内,随着θmax的增大,绕射系数随之增大,θ_(max)在45°~75°内绕射系数变化较小;随着谱峰周期的增加,绕射系数随之增大。研究成果既为相关规范的完善提供了基础,也为相关工程设计提供了参考。 相似文献
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对基于能量平衡方程的多向随机波浪传播数学模型进行改进,通过模拟不同防波堤绕射引起的港池泊稳,验证模型的合理性和有效性。利用非线性弥散关系提高模型计算浅水变形的精度;采用二次逆风差分格式离散控制方程,避免了加入绕射项引起的数值耗散;并将文氏谱加入模型中,使其更加适合中国海域的工程应用。应用改进后模型绘制的双突堤和岛式防波堤绕射系数图与我国《海港水文规范》图进行了对比。对比结果十分接近,可以较好地描述港池的泊稳状况,为综合计算波浪在近岸的浅水变形、折射、绕射、反射和能量耗散等作用奠定了基础。 相似文献
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潮流能水平轴水轮机湍流模型研究初探 总被引：2，自引：0，他引：2
借助计算流体力学(CFD)方法研究潮流能水平轴水轮机水动力学性能,选择合适的湍流模型至关重要。为此,本文采用计算流体力学软件Fluent,将Spalart-Allmaras湍流模型、标准k-ε湍流模型、RNGk-ε湍流模型、标准k-ω湍流模型和SSTk-ω湍流模型分别应用到水平轴水轮机数值模拟当中。对数值模拟结果进行分析比较,并与模型试验数据进行对比,得出应用SSTk-ω湍流模型可以更好的模拟潮流能水平轴水轮机的水动力学性能。 相似文献
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周友援 《数字海洋与水下攻防》2023,6(2):251-256
从扫雷装备的轻小型化发展需求出发,结合高温超导磁体的特点,分析了高温超导磁体技术用于扫雷领域的技术优势,介绍了国外高、低温超导扫雷技术的发展状态和我国高温超导技术的应用现状,提出了发展我国高温超导扫雷磁体系统的方案设想,并对其系统构成、抗冲设计和使用与保障问题进行探讨, 提供了一种解决扫雷装备轻小型化难题的技术途径。 相似文献
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雷诺数为3 900时三维圆柱绕流的大涡模拟 总被引：2，自引：2，他引：0
自从人们对层流的圆柱绕流现象有了系列研究及清楚的认识后,人们逐渐把目光投向湍流的圆柱绕流,但相关研究主要关注于模拟湍流方法的数值格式和精度问题,而忽略了对高雷诺下圆柱绕流流场本身的认识及规律的总结。基于开源代码Open FOAM的大涡模拟方法以连续方程和Navier-Stokes方程为控制方程,选用Smargorinsky模式为亚格子应力模型,采用有限体积法和一次预测两次修正的PISO算法,对Re=3 900时三维圆柱绕流问题进行了数值模拟研究,并着重分析了其尾流特征和性质。数值计算结果表明:大涡模拟方法可以模拟出细致的流场结构,该雷诺数下的圆柱绕流具有很强的三维及湍流效应,在圆柱后方约一倍直径的范围内存在回流区域,在靠近圆柱壁面的尾流区域的速度剖面呈"U"型,远离壁面的速度剖面呈"V"型。瞬时速度剖面始终围绕着时均速度的周围脉动,且距离圆柱越远瞬时速度场的脉动范围越大。 相似文献
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采用理想磁流体力学模型,给出合理的二维(r, θ)质量注入边界条件,对丝阵Z箍缩早期消融等离子体的动力学过程进行了二维(r, θ)数值模拟研究,得到消融等离子体各参量以及磁场的二维时空分布.模拟结果表明,消融等离子体的运动包括四个主要阶段:首先向轴漂移,然后在轴线处滞止并形成先驱等离子体柱,随后先驱等离子体柱被压缩,最后缓慢膨胀.计算了不同丝阵半径和丝间距情况下消融等离子体到轴速度以及消融质量占丝阵总质量的份额,它们的变化规律与实验结果基本符合.通过 相似文献
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张宏欣 《数字海洋与水下攻防》2018,1(1):57-62
针对非协作磁性目标定位中初始条件难以确定的问题，提出一种基于静态多模型滤波思想的自适应跟踪方法。 首先对磁场观测模型进行分析，设计了一种磁性目标初始参数估算方法，通过该方法得到不同假设条件下的磁性目标状态初值及其误差矩阵，在此基础上起始多个扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter， EKF) 进行求解，根据各个滤波器的求解结果利用最大似然准则选取最佳解作为当前时刻估计结果。 通过仿真实验验证了方法的有效性，结果表明，方法可在目标源及位置等先验信息完全未知条件下准确估计出真实目标状态，对磁性目标实际应用具有参考价值。 相似文献
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近壁圆柱绕流水动力特性数值模拟与实验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过数值模拟和物理模型实验,对距壁面一定高度的圆柱绕流水动力特性进行了研究。数值模拟采用有限体积法对标准k-ε模式方程进行离散,采用SIMPLE算法进行求解,模拟绕流流场。在物理模型实验中,将PVC圆管制作的实验模型安放在水槽内,在圆管的跨中沿表面周向均匀布置水下压力传感器,用于测量绕流圆柱体表面动水压力分布。通过改变Re数和间隙比来分析它们对近壁圆柱绕流水动力特性的影响。基于数值流动显示技术,给出了近壁绕流流场的尾流流态分析。通过数值结果与实验结果的对比,对近壁绕流圆柱体的升力系数及其表面动水压力分布进行了研究,对比结果显示了较好的一致性。 相似文献
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宽肩台堆石堤是海岸工程中的一种海堤形式，其以结构简单、施工快捷、布局灵活和造价经济的特点在工程中得到了广泛应用。宽肩台防波堤以堆积块石为主体，在海区波浪作用下达到稳定的堆积结构。进行宽肩台式防波堤稳定性的研究
是设计宽肩台防波堤的重要基础。介绍了波浪水槽的光滑粒子动力学 （SPH） 理论和建立方法，验证了造波结果。提出了一种块石单元法 （GEM） 模式，以块石单元为独立刚体来模拟宽肩台防波堤上的块石在波浪作用下的受力状态和运动过程。建立了一种垂向二维光滑粒子动力学方法 SPH 与 GEM 耦合的波浪和块石模型，采用 SPH 与 GEM 相结合，对防波堤堆石孔隙外部的波浪运动和内部的孔隙环流进行模拟计算，并根据 Forchheimer 公式确定孔隙内部的压力。用 SPH 方法模拟堆石堤外部流场的波浪破碎压力，用孔隙环流模拟堆石堤内部的孔隙压力。使用耦合模式模拟了宽肩台防波堤孔隙流场，验证了孔隙压力分布。模拟了波浪作用于块石和块石对波浪动力响应过程，给出了静态平衡到动态平衡的流固场变化，模拟结果与物理模型试验结果基本一致。耦合模型的建立为宽肩台堆石堤的稳定性研究提供了理论依据，同时也为同类型工程研究提供了新思路。 相似文献
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港湾三维水动力和污染物扩散数值模型 总被引：7，自引：0，他引：7
本文提出一种浅海三维污染物扩散数值模拟的方法。首先建立σ坐标系下的Navier-Stoker方程及物质扩散方程。基于过程分裂法将前者分解为外模式（二维方程组）及内模式（三维方程组）；并且引入窄缝法对变边界进行模拟，由此建立三维σ坐标潮流模型；并找到σ坐标系下三维污染物扩散方程的差分方法，最后建立三维σ坐标污染物扩散模型。本模型已被应用于厦门海域，并对其2002年海水水质（CODCr值增量)进行了预测。应用结果表明，这种三维可变边界污染物扩散数值模型能够较好地对具有较大面积浅海滩涂的海区进行水质模拟和预测。 相似文献
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二维非线性浅水波的数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
研究工作的目的在于建立一个能够模拟二维潮流、洪水波(长波)和浅水波浪(短波)的综合数学模型.基本模型建立在非线性的Boussinesq方程基础之上.本文主要讨论浅水波浪即短波的数值模拟.模型可以考虑必要的外力项,如柯氏力、风应力、大气压力和底摩阻力等.针对Boussinesq方程提出了一个全隐的二维差分格式,讨论了人工开边界的处理方法.模型被用来计算了突然扩张渠槽中的环流和单突堤后的水波绕射,取得了满意的结果. 相似文献
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为了更有效地研究伸展盆地，论述了目前伸展盆地研究中几种常用软件的方法和原理，包括用于盆地反演研究的一维Airy均衡模型、二维挠曲回剥模型、平衡剖面技术以及用于盆地正演研究的挠曲悬臂梁模型和二维粘弹塑性热-力学数值模拟模型。综合分析了这些方法的原理、优势与不足，在此基础上进一步探讨了不同方法之间的综合运用。其中平衡剖面技术恢复得到的盆地剖面可以为裂谷期构造沉降展布范围提供约束，并与挠曲悬臂梁模型结合可以得到盆地演化过程中不同时期上地壳的伸展减薄情况。数值模拟方法则在以上盆地模拟方法得到的结果约束下，模拟伸展盆地的形成过程进而得到初始地质参数与演化过程。综合利用盆地分析的方法可以对盆地演化有更准确的认识并指导油气资源的勘探与开发。 相似文献
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海水是一种高导电率的流体,处于不停的运动之中。海水运动因切割地磁场而产生感应电流,从而产生感应磁场。本文从毕奥-萨伐尔定律出发,推导出了二维海水运动磁场方程,并利用形函数将其转换成二维离散速度场感应磁场积分表达式,采用高斯数值积分方法计算二维离散速度场感应磁场响应。算例表明,本文计算方法具有较高计算精度。文章还分析了海水运动频率、振幅和水深对感应磁场的影响。 相似文献