巴魯夫桿式結構位移傳感器測量系統秉銘BTL7-E100-M1200-B-KA05能合理的描述工件3D電磁動態變形過程。對于復雜線圈結構，提出采用網格重劃技術實現空氣網格隨工件的變形而更新。建立含有均壓力線圈的3D電磁成形有限元模型，分析均壓力線圈的工作原理、板料上的磁場力分布情況。采用ANSYS/MECHANICAL軟件分析板料在均壓力線圈作用下的變形規律。通過分析線圈的受力情況，提出均壓力線圈容易發生失效的原因。采用松散耦合法和順序耦合法分析了脈沖電流第二半波對成形的影響。研究發現：隨著電流頻率的增加，第二半波對電磁脈沖成形結果影響加劇。如果僅考慮半波對成形的影響和高的電流頻率條件下，松散耦合的計算精度有可能會高于順序耦合法。但是當第二半波對成形的影響被考慮，無論在高的電流頻率還是低電流頻率，順序耦合法計算結果都與實驗結果接近。另外，采用順序耦合法研究了線圈與凹模尺寸的比值和電流頻率對板料電磁脈沖成形的影響。模擬結果發現板料電磁自由脹形存在兩個明顯的厚度減薄區域。當線圈與凹模尺寸的比值接近于1時，板料會得到大的厚度減薄量。同時存在的電流頻率使板料的變形量大。模擬結果發現電流頻率會受到板料厚度和電流衰減系數顯著影響。因此，不能依據傳統觀點（即趨膚深度應該小于或者接近工件的壁厚）來選擇電流頻率。結合實驗和2D、3D有限元分析手段，深入研究了電磁漸進成形方法對大尺寸板坯件和長直壁管件的成形問題。針對大尺寸板坯件成形，研究發現：板料高速變形并與凹模貼合時，板料變形時的空氣阻力隨著放電電壓的增加而增加。當放電電壓大于某一臨界值（U=1700V），由于空氣阻力的原因，導致板料表面有凹坑出現。為了提高板料與模具的貼合質量，需要在一個放電位置連續兩次放電成形。另外本文實驗得到：當的放電區域個數N=4時，相鄰兩次放電區域存在的重疊率，使板料終成形好。針對長直臂管件均勻變形的研究，采用“生死單元法”間接描述線圈移動放電成形過程。與一次放電、兩次放電和三次放電實驗結果相比，模擬與實驗結果吻合多端直流輸電系統中的高壓直流斷路器,其關鍵部件機械式快速隔離開關在斷路器開斷故障電流時需要在幾ms內分閘到位。為此,提出了基于電磁斥力的快速驅動器作為快速隔離開關的操動機構。通過對電磁斥力機構的線圈、金屬盤、控制電流和行程特性的基于等效電路法的建模仿真及裝置試驗,研究了其在幾ms內操動行程達25 mm的可行性。結果表明:仿真結果和試驗結果具有一致性;電磁斥力快速驅動器的操動行程能在幾ms內達到25 mm。在驗證了仿真方法正確的基礎上,根據仿真結果提出了電磁斥力機構的一般設計原則:線圈的內徑和金屬盤的內徑,線圈的外徑和金屬盤的外徑都應該設計成一樣大;金屬盤的厚度對于不同的設計對應有參數;線圈和金屬盤的初始距離應盡量小。 電子信號的傳輸載體，其電磁干擾問題是汽車電磁兼容問題的重要組成部分。本文以混合動力汽車為研究對象，在前人研究的基礎上主要對車內幾種典型的輻射干擾源進行仿真建模，把干擾源電磁輻射模型置入到整車模型中研究導線的電磁輻射敏感度，分析導線電磁輻射敏感度的多種影響因素，并據此總結車內抑制輻射干擾的措施。本文的主要工作如下：1）基于麥克斯韋積分方程，介紹矩量法的基本原理，將連續方程離散化為代數方程組，并選定一組基函數和權函數將待求函數轉化為矩陣方程，求解此矩陣方程的系數矩陣。采用矩量法的原理建立簡易天線模型，設置邊界條件，詳細推導求解天線上的電流分布。2）基于場線耦合的理論，求解出外界電磁場輻射下有損耗地面上方單導線傳輸線中的感應電流，再根據散射理論詳細推導單位長度阻抗和單位長度導納，后建立有損耗地面上方傳輸線的微分線段模型。3）介紹了電磁干擾三要素，圍繞這三要素展開分析。首先分析了車內主要干擾源的輻射干擾機理；然后詳細介紹了輻射耦合，著重分析了共模輻射和差模輻射，推導了共模電壓和差模電壓的公式。根據干擾機理的分析建立各干擾源的電磁輻射模型。4）利用兩種不同的仿真軟件，計算整車環境下車內導線在天線的電磁輻射下產生的感應電流，分析計算結果的相對誤差和相關性，從而從仿真上驗證車身模型的有效性。建立整車點火系統電磁輻射模型，并進行實驗驗證，從而進一步從實驗上驗證車身模型的有效性。5）將建立的各干擾源的電磁輻射模型置入到整車模型中，仿真計算車內電磁場的分布和車內導線在干擾源輻射下的電磁輻射敏感度，驗證了傳輸線等效模型的有效性，同時也為線束等效模型的整車級研究奠定了基礎。根據仿真結果對導線電磁輻射敏感度的多種影響因素進行分析，為了解決分析過程中的多種變量共存的問題，采用單一變量.

 巴魯夫桿式結構位移傳感器測量系統秉銘BTL7-E100-M1200-B-KA05供電系統尤其是牽引回流系統對信號設備的強電磁干擾的研究,特別是對于列車特殊運行工況以及牽引網故障條件下的瞬態電磁影響研究具有迫切性和必要性。本論文以此為背景,圍繞我國高速鐵路牽引供電系統以及列車特殊運行工況對信號電纜的瞬態電磁影響進行研究和討論,主要研究內容如下:從理論角度對牽引網故障狀態下接觸網短路的暫態過程原理以及列車過分相時暫態過程的產生原理進行了研究。分析了短路電流的狀態及傳播途徑,以及騷擾信號設備的機理和方式;利用數學模型分析了列車運行特殊工況下的暫態過程產生瞬態騷擾的機理。根據高速鐵路牽引供電系統及軌旁信號電纜的特性,建立了基于多導體傳輸線的瞬態電磁影響分析模型,采用更適用于瞬態干擾計算分析的時域有限差分法對多導體傳輸線方程進行了數學推導,結合高速鐵路牽引供電系統及線路條件的實際特點,基于Carson理論推導了包含頻率相關損耗的差分近似公式,得到更符合實際情況的單位長度傳輸線一次參數。采用仿真模型,分別對列車正常運行工況、牽引網短路故障條件以及列車過分相特殊工況下,牽引網及列車產生的各種暫態過程在牽引回流各途徑中的傳播,和對信號電纜的瞬態電磁影響進行了計算和分析。并結合我國新建高速鐵路及客運專線的聯調聯試及運行試驗,采用實測方式獲得的牽引回流以及信號電纜受瞬態電磁影響的測試數據對計算結果進行了詳細的對比分析和驗證。針對信號電纜平行接近長度與列車運行所處位置和短路發生位置,電纜屏蔽接地方式,大地導電率以及暫態過程合閘相位角等影響因素對信號電纜的瞬態電磁影響計算結果的影響規律進行了深入的分析,得到了信號電纜芯線感應電動勢計算結果隨平行接近長度變化關系;列車運行位置以及短路位置變化與對應長度信號電纜芯線感應電動勢之間的關系;分析得出了信號電纜芯線感應電動勢計算結果隨大地導電率變差而增大;雙端接地方式對騷擾的抑制效果優于單端接地方式,尤其對列車過分相暫態過程引起的高頻率騷擾分量抑制的效果更明顯;合閘/分閘時刻在電壓過零點時,可以有效防止暫態過程對信號電纜產生瞬態騷擾的一系列重要結論。本文緊密結合高速鐵路運營中出現的瞬態電磁干擾引起的安全問題,通過建模仿真計算和現場實測研究得出了豐富的結論。研究成果對于高速鐵路信號系統干擾防護設計、施工和運營維護提供了參考依據和重要數例,對于保證信號設備正常工作、從而保障鐵路運營安全具有重要意義。同時,成果對新建高速鐵路動態驗收階段接觸網人工短路實驗及線路電磁兼容測試的測試斷面選擇和設置、以及測試數據的評判也具有指導意義。 

BTL5-E50-M1829-J-DEXC-TA12 BTL0ZF4

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