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关键词： 规范变换   2+1维电磁场   拉格朗日量  

摘要： 在规范场理论中规范不变的量被赋予物理意义,而规范依赖的量被视为多余的数学对象.既然如此,为什么规范仍在现代物理中广泛应用呢?Rovelli依据对一些具体规范场的分析,给出的1种解释是规范场间的耦合需要规范依赖量来描述.电磁场是1种最简单的规范场,它的自由场拉格朗日量可以用规范不变的相对广义坐标描述.两种理想介质的电磁场在界面的相互作用可以用两个场的相对广义坐标差表示.为保持该作用的规范不变性,两个场的规范函数必须与时间无关,并且梯度相等.

关键词： 交流电磁场检测   现场可编程逻辑门阵列   智能检测仪器   智能识别   轮廓重构  

摘要： 石油石化行业中,碳钢结构物长期受到腐蚀、应力等因素的影响,表面易产生复杂裂纹,复杂裂纹的检测分析需要强大的数据处理能力,对检测仪器的功能架构提出了诸多挑战。首先基于交流电磁场检测(ACFM)技术,建立了不同类型裂纹的仿真模型,分析结构物表面感应电流分布,探究缺陷形貌-电流扰动-磁场畸变之间的映射关系,提出了基于特征信号B_(z)的缺陷智能识别算法;然后基于FPGA(现场可编程逻辑门阵列)平台,构建交流电磁场缺陷智能检测仪,实现了激励信号发生、检测信号采集、处理和显示等功能,并开展了人工预制裂纹的识别试验。试验结果表明,该交流电磁场缺陷智能检测仪可以实现不同角度直线裂纹和复杂裂纹的表面轮廓重构与识别。

关键词： 高频感应加热   电磁辐射   屏蔽   职业卫生  

摘要： 高频感应加热作为一种新型加热技术,具有传统加热方式无可比拟的优势,在焊接、热处理等工业生产中的应用越来越广泛。但高频感应加热设备在运行中会产生强大的磁场,高频磁场的辐射会对作业人员造成一定的职业性危害。本文通过对高频电磁场的检测屏蔽和防护技术研究,采用自主研发的磁场检测装置,通过观察氖管发光程度简单快速判断磁场的强弱,利用金属材料作为屏蔽体包围辐射源,对高频磁场进行可靠的屏蔽和有效的防护,将有害的电磁强度降低到允许范围内。

关键词： 双聚焦质谱仪   电分析器   磁分析器   电磁场   弥散场  

摘要： 针对双聚焦系统中的电分析器,利用CST Studio Suite进行了结构设计与电磁场仿真。主要工作包括理论计算、柱面结构电分析器设计、弥散电场优化与屏蔽、电-磁分析系统电磁场及粒子运动轨迹模拟。研究结果表明:接地极与绝缘垫片的安装能有效降低弥散场对粒子运动状态影响;束流聚焦点与理论计算相对偏差小于1%;在紧凑、易安装结构下,在电、磁分析系统束流引出口分别实现能量聚焦及速度聚焦,且放大系数小于1。

关键词： 运动轨迹图   MATLAB软件   模拟  

摘要： 为便于教师在课堂上描述复杂运动轨迹,利用MATLAB软件模拟物体的运动过程,从而使学生能够直观地理解题意,并在此基础上顺利发现解题思路.

关键词： 电磁场与电磁波   演示教学   实验设计  

摘要： 演示实验能够活跃课堂氛围,有助于学生更好地学习电磁场与电磁波的理论知识。但是不少专业的实验仪器成本高昂、不易携带,开展课堂演示实验难度较大。针对上述问题提出了三个电磁场与电磁波演示实验的设计方案,并对实验操作细节进行了讨论。实验取材于生活中常见物件,实验开展门槛低,贴近生活,能够有效提升学生的学习兴趣。

关键词： 脉冲电磁场   骨量   骨微结构   骨组织   骨骼发育  

摘要： 目的 研究脉冲电磁场(PEMF)刺激下大鼠骨量和骨微结构的变化,阐明PEMF对大鼠骨骼的改善作用。方法 将16只12周龄的SD大鼠随机分为两组(每组8只),不施加PEMF刺激的大鼠为正常组,施加PEMF刺激的大鼠为PEMF组。将PEMF组大鼠放入PEMF加载装置线圈的中央接受6周的PEMF刺激(强度为2 mT,频率为15 Hz),每日6 h;对照组SD大鼠同样放入线圈但不进行磁场刺激。在实验过程中连续观察并记录大鼠的体质量和进食量。通过旷场实验监测大鼠垂直或水平行为活动次数,使用Micro-CT扫描大鼠股骨干骺端小梁骨和皮质骨,并分析股骨骨量和骨微结构的相关参数,包括骨密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(***)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁分离度(***)和皮质骨厚度(***)。结果 施加PEMF刺激的实验过程中,正常组和PEMF组大鼠的体质量和进食量无显著差异(P>0.05)。旷场实验结果表明PEMF刺激对大鼠垂直或水平行为活动度无显著影响(P>0.05)。Micro-CT分析结果揭示,PEMF组大鼠的BV/TV、BMD、Tb.N、***和***均显著大于正常组(P<0.01),***显著小于正常组(P<0.01)。结论 PEMF刺激在不影响大鼠进食、体质量及自由活动度的情况下,能显著改善大鼠骨量及骨微结构,对于骨骼发育具有明显改善作用。

关键词： 激光熔覆   电磁场   研究进展   材料体系   多场耦合  

摘要： 激光熔覆技术在装备制造、石油化工等领域有着广泛应用,但熔覆层裂纹、气孔和夹杂、溶质元素分布不均匀及表面起伏等问题严重制约了其应用。因而,提高熔覆层质量,特别是减少高硬材料熔覆层裂纹,对发展激光增材制造和再制造技术具有重要意义。电磁场辅助激光熔覆技术具有组合形式多样、工艺可控性强、作用效果显著等特点,通过在激光熔覆过程中施加电磁场,利用电磁力对熔池的搅拌作用改变传质传热过程,可以实现提高熔覆层质量、细化微观组织、改善性能的目的。在介绍电磁场辅助激光熔覆技术的应用背景及技术特点的基础上,系统总结了国内外关于电磁场辅助激光熔覆技术相关研究的最新进展。梳理概括了电磁场对激光熔覆过程的影响机制,讨论了电磁场对熔体运动行为和凝固过程的影响机理。电磁场对熔体运动行为的影响主要体现在电磁搅拌效应、电磁制动效应、热电磁流体效应、电迁移效应、趋肤效应等方面;对熔体凝固过程的影响主要体现在晶粒破碎作用、原子团起伏效应、焦耳热效应等方面。同时,详细分析了不同电磁场形式(单一磁场、单一电场及电磁复合场)对激光熔覆涂层组织和性能的影响,并对比分析了不同电磁场形式的优缺点和差异性。归纳了现阶段应用于电磁场辅助激光熔覆的涂层材料体系,包括铁基涂层、镍基涂层、钴基涂层及复合涂层,重点讨论了电磁场对各类涂层组织成分均匀化和析出相及强化相分布规律影响的内在机理。同时结合电-磁-超声多场耦合辅助激光熔覆技术的最新成果,阐述了电磁场和超声场的耦合作用对激光熔覆涂层的影响。最后对现阶段电磁场辅助激光熔覆技术存在的问题及未来发展方向进行了展望。

关键词： 工频电磁场   铁磁性目标   输电网络   建模仿真   电磁异常  

摘要： 由于科学技术的快速发展,世界各国建立了分布广泛的高压输电网络,可向周围空间发射稳定的50/60Hz电磁场,频段电磁波受海洋等传播媒质的衰减作用非常小,工频电磁场可穿透海水并作用于铁磁性目标,利用工频电磁场与水下铁磁性目标相互作用引起的局部工频电磁异常可用于目标的探测。现研究了工频电磁场的产生与空间分布,分析了工频电磁场与铁磁性目标相互作用机理,提出了利用工频电磁场探测水下铁磁性目标的研究方法,构建了输电线路产生工频电磁场对水下铁磁性目标相互作用模型,评估了探测水下铁磁性目标的可行性。同时研究了铁磁性目标的集肤效应,表明当工频电磁场遇到铁磁性目标时可在表面聚集,产生较为强烈的工频异常信号。结果表明,工频电磁场与铁磁性目标相互作用后可产生明显的局部工频电磁场异常信号,为后续工频电磁场探测水下目标提供了理论基础。

关键词： MATLAB软件   有限差分法   电磁场   数值分析  

摘要： 采用FDTD方法,通过MATLAB软件对二维电磁场进行仿真,对电磁场有限差分法的数值进行分析.结果表明:FDTD法适合用于计算复杂电磁场数值,矩形无限长槽模型和二维正方形静电场模型都可进行简单电磁场域计算,数值分析显示,矩形无限长槽模型迭代次数为213,二维正方形静电场模型迭代次数为62.电场强度大小从图中线密集程度可反映出来,超松弛法、简单迭代法求解结果和设置的网格数有关.当网格区域值不均时,场的变化不能通过差分格式反映出来.使用麦克斯韦方程组积分形式可将网格内场变化信息能反映出来,得到的差分方程更准确.