一、ANSYS软件对天线电磁场的分析（论文文献综述）
徐康[1]（2021）在《微纳卫星动量轮用永磁无刷直流电机设计》文中研究说明新一代通信技术仅仅需要卫星具有通讯、对地功能,而传统多功能卫星不适用,因此小卫星是实现新一代通讯技术的关键。卫星姿态控制直接影响通信技术的精度和准确性,具有小负载、高控制精度、无污染、高寿命等优点的动量轮是卫星姿态控制系统的重要执行机构。动量轮通过改变转速的大小输出力矩,使得卫星姿态得到精准控制。电机是动量轮的核心组件,而电机的性能是转子的速率跟踪精度以及稳速精度的决定性因素,作用于系统整体控制力矩精度。本文针对目前动量轮用永磁无刷直流电机气隙磁通密度小、气隙磁通密度波形质量较低、刚度低、功耗高、转矩脉动大、轴向漏磁大等缺陷,无法满足微纳卫星动量轮大力矩和低功耗的需求,提出一种双圈永磁体结构无刷直流电机方案。围绕电机结构设计、磁性能、损耗分析和控制器等问题进行系统性研究。论文根据动量轮的最新技术指标,进一步确定了电机的技术指标,基于传统动量轮及电机的结构,设计了一种新型双圈永磁体结构无刷直流电机驱动的动量轮,依次对电机导磁环、永磁体（磁极）和定子的设计参数进行数值模拟分析,确定电机各零部件的结构设计参数,给出了电机的设计方案和尺寸。基于双圈永磁体结构电机,采用等效面电流原理,推导并建立了径向、周向和轴向的气隙磁通密度数学模型。基于设计的新型电机结构,利用有限元法对新型双圈永磁体结构电机与传统两种结构电机的气隙磁通密度和损耗进行分析,结果表明双圈永磁体结构电机的气隙磁通密度大小和气隙磁通密度波形质量均比其他两种方案好;在整个区域内的漏磁也比其他两种方案小;且在输出相同的转矩时,具有更小的绕组铜耗和涡流损耗。通过建立电机控制模型,计算传递函数,搭建相应的仿真模型进行仿真实验,在不加控制器和加PID控制器情况下,对两种结构电机的转速及转矩进行仿真分析,结果表明双圈永磁体结构电机速度响应时间更快、转矩稳定所需时间更短和转矩脉动更小。上述仿真结果表明新型双圈永磁体结构电机具有更优的机械特性、转矩输出特性、动态稳定性和抗干扰性能。通过加工动量轮系统样机,利用磁通密度测试仪对电机进行了气隙磁通密度三维测量实验,实验结果与仿真结果高度一致,验证了双圈永磁体结构电机性能的优异性,为动量轮用无刷直流电机性能的提升提供了新的方案支持,在商用微纳卫星中有较好的应用前景。
王姝婧[2]（2021）在《海域天然气水合物开采气体流动保障用电磁加热器的研制》文中研究指明天然气水合物是一种具有极性分子的新型清洁能源。降压开采水合物法是常用的方法之一。研究表明,在降压法开采天然气水合物过程的前期阶段（或是后期）,由于开采过程中温度和压力的变化,水、天然气气体在低温高压条件下,极易使水合物在储层产气通道、井筒、防喷器（BOP）、节流管线等部位再次生成,堵塞情况严重会影响气体运移速率甚至堵塞气体运移通道,造成产气率下降或停产的风险。因此在开采过程中保证天然气水合物的气体流通性,防止水合物的二次生成是很重要的。为消除或抑制降压开采过程中的二次水合物,供给热量可从机理上恢复产气效率。传统的加热方式加热速率慢、热量损失大,相比之下,电磁波加热法可根据需要快速加热,且其在重油方面已经彰显了它的有效性从理论上讲,微波属于电磁波的一种。因此,可以使用微波加热加速气体水合物的分解,防止水合物的二次形成。本文在国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项“天然气水合物勘查开发技术联合研究”（SQ2018YFE020424）子课题“天然气水合物地下加热与置换开采器具”的资助下,对用于防止天然气水合物二次生成的微波加热系统开展了研究。本文根据微波加热系统的工作原理,及微波对天然气水合物的特性影响,研制了一套天然气水合物室内试验台系统,主要包括微波发生器、微波传输系统、微波加热器（即同轴裂缝微波加热天线）、微波防泄漏装置。微波加热器（即同轴裂缝微波加热天线）可插入反应釜中,用于模拟井段内微波对天然气水合物加热作用。天然气水合物室内试验台系统的关键部分是同轴裂缝微波加热天线的研制。基于电磁学和天线传输理论,设计加工了一种具有特殊形状的H型同轴裂缝微波加热天线,并计算出了该同轴裂缝微波加热天线的直径、裂缝尺寸等关键参数。该H型同轴裂缝微波加热天线包括有空心的外导体和实心的内导体,在外导体的表面开设有多个H型裂缝,并且在外导体与内导体的环状空间装配特氟龙。同轴H型裂缝天线的频率为2.45GHz,外导体的直径为30mm,内导体直径9mm,阻抗50Ω,裂缝长度径向12mm、轴向14mm,裂缝间距35mm,微波馈入端口到第一个裂缝的距离为16mm,裂缝宽度为2mm。该同轴裂缝微波加热天线尺寸较小可以很容易地将其降低到产气通道中,以防止水合物的二次形成。利用HFSS软件模拟分析设计的同轴裂缝微波加热天线中远场辐射的仿真结果来看,该天线具有良好的全向辐射。通过结合软件HFSS和ANSYS耦合模拟同轴裂缝微波加热天线（长1m,开设19*4个H型裂缝）对直径为100mm、长度为2m的圆柱体内二次水合物的加热效果,结果发现,天然气水合物可以在1800s内从-3.7℃加热到17.8℃。在3600s内,水合物可从-3.4℃加热到27.3℃。根据研制的微波加热系统及微波加热器为原型,结合实际南海试采井段数据,初步设计工程方案:拟定在直径为500mm的井段内,距离井段中心点200mm处轴向间隔90°均匀排布4根同轴裂缝微波加热天线（长500mm,开设9*4个H型裂缝）,通过HFSS软件和ANSYS软件数值模拟分析发现,同轴裂缝微波加热天线工作1800s,可将待加热天然气水合物从-3℃加热至17.3℃。
蔺敏[3]（2020）在《大功率电焊机电磁暴露安全评估研究》文中认为工业生产制造业中,电焊技术有着重要的意义,焊接设备体积小、效率高,在铁路、航天、海运等机械制造领域有着广泛的应用。但是弧焊焊接设备在工作时通常伴随着强光、有毒气体、烟尘,还有较大的电磁污染。大功率电焊机的电磁辐射主要体现在低频磁场。当焊接电流通过焊接电缆时,周围会产生低频磁场,低频磁场近距离作用于人体,是否会对人体造成危害。在过去的20年中,不断有科研机构针对焊机产生的低频磁场是否会对人体造成健康风险问题进行研究。为解决焊接操作中的电磁暴露问题,计算焊接时空间磁场分布以及人体内部磁场分布情况,评估焊接时焊机周围电磁环境的安全性,量化分析焊接过程中焊接电缆的电磁场在人体内部产生的影响,为焊接操作者提供健康依据,我们主要从以下几部分进行研究论证。首先,论文简要阐述了电焊机的发展历程,介绍弧焊电源的几次重要变革,明确了焊接过程中主要的电磁骚扰源,给仿真实验提供依据。为有效评估大功率电焊机焊接过程中产生的磁场对人体的影响,以ICNIRP导则规定的标准限值,作为评估焊机工作时的电磁环境的评估标准。利用有限元软件ANSYS建立了焊接操作者人体模型,并参考焊接环境建立了仿真环境。其次,在ANSYS软件中建立焊接环境模型,并加入人体模型来仿真焊接时人体内部的磁场分布情况。在焊接过程中,焊接电流根据工件要求产生改变。计算时以直流焊接电缆为激励源,通过施加不同电流载荷计算焊接过程中空间场以及人体内部的磁感应强度分布情况。实验结果表明焊接电缆承载电流和焊接电缆距人体位置的变化,对焊接电缆所产生的磁场在人体内部分布情况产生影响。当焊机的输出电流达到500A,且焊接电缆紧贴人体时,焊接电缆在人体内产生的磁感应强度达到峰值,ANSYS计算结果为63.4μT,占ICNIRP标准的63.4%,小于ICNIRP2010的职业暴露阈值。所以从仿真结果来看,焊接电缆产生的磁场不会对人体产生健康风险。最后,根据仿真环境,对同类型焊机工作时所产生的磁场进行实地测量,测得焊接过程中焊机与焊接电缆的磁感应强度。当焊接电源输出大电流（500A）且焊接电缆非常贴近时,在人体内部产生的磁感应强度达到实验峰值,这与仿真结果的规律相同。将仿真结果与测量结果进行比对分析,得知测量结果与仿真结果的误差在10%以内,证明实验数据是可靠的。得出当焊接电源输出大电流（500A）且焊接电缆非常贴近人体时,在人体内部产生的磁感应强度达到实验峰值,电缆在腰部、手腕等部位产生的最大磁感应强度为ICNIRP标准的63.4%,焊接电缆产生的磁场不会对从业者产生健康风险。当焊接电缆的输出电流减小时,输出电流依次为400A、200A、100A时,产生的磁感应强度分别占ICNIRP标准的50%、21%、11%,逐渐减小;而当焊接电缆与人体的距离增大到0.1m时,这几个值分别变为13%、5%、2.6%。说明在焊接过程中,输出电流的变化对焊接电缆所产生的磁场分布产生影响,磁感应强度与电流大小成正相关;距焊接电缆的距离决定着同一输出电流时,该位置磁感应强度的大小,磁感应强度与距离呈负相关。我们通过对焊接过程的仿真结果与测量结果进行比对,二者的实验结果非常接近,证明仿真实验是一种科学有效的实验方法。
崔凯[4]（2020）在《星载有源相控阵天线结构变形及电性能分析》文中研究说明星载有源相控阵天线作为空间通信、导航、电子侦察、环境监测等卫星系统的“眼睛”和“耳朵”,一方面满足了星载信息装备结构性能的要求,具有较大的物理口径、较轻的质量以及可以进行展开与收拢的天线结构,另一方面满足了星载信息装备电气性能的要求,具有较高的天线增益、快速的波束扫描、更远的作用距离以及更多的形成波束等等,已经成为了星载天线领域的关键装备之一,具有非常广阔的发展前景和重要的应用价值。但是由于星载有源相控阵天线工作环境的恶劣性,使得天线阵元的位置和形状极易发生结构变形,导致增益下降、指向精度变差,从而严重制约了相控阵天线的高增益、低副瓣电平等电性能目标的实现。基于此,为了分析星载有源相控阵天线结构变形对天线电性能的影响,本文从机电耦合的角度进行研究,主要包括以下内容:（1）针对中心刚体与柔性天线之间存在的刚柔耦合的问题,首先基于给定的模型分析参数建立相控阵天线-卫星本体-太阳翼帆板的整星系统有限元模型,并对天线系统进行结构上的优化,然后对建立的整星系统模型进行模态分析和动力学响应分析,求解卫星天线在自身机动工况作用下的结构变形,并分析了相控阵天线阵面的RMS（形面精度）随时间变化规律;（2）针对卫星系统在太空运行时存在的结构热致变形的问题,本文首先介绍了星载天线的在轨热分析环境以及航天器在太空中的主要传热方式。接着通过热分析软件模拟卫星系统在轨道运行时的太空环境,实现了天线系统在轨时的温度场分析。然后基于热分析和弹性变形理论研究了空间热载荷条件下的天线结构的热变形情况,探究太空热环境对天线机械性能的影响,即机-热耦合原理,最后分析了在太空热载荷作用下相控阵天线阵面的RMS（形面精度）随时间变化规律;（3）针对天线结构变形对天线电性能的影响问题,本文首先介绍了微带天线的辐射机理和馈电方式,并针对中心频率为5.4GHz、工作在的C波段的星载微带天线单元进行结构设计分析与优化,确定天线单元的尺寸。之后介绍了微带阵列天线的基本理论,确定单元阵的排列方式和馈电方式,最后利用电磁场分析软件,计算天线结构变形对天线电性能的影响。
郎君[5]（2020）在《大功率IGBT模块电磁干扰特性研究》文中研究指明电力电子设备的发展极大地推动了电力工业的蓬勃发展,而开关器件是电力电子设备的核心组成部分。随着电力电子装置的不断大功率化和高频化,它们对周围环境产生的电磁干扰问题也日益严重。绝缘栅双极型晶体管（Insulated gate bipolar transistor,IGBT）是一种全控型混合器件,由于其开关频率高、控制方便、输入阻抗高、输出阻抗低等优点,IGBT被广泛应用于各种场合,但同时由其开关过程中的高dv/dt和di/dt而引发的相关的电磁兼容性问题也越来越无法忽视。因此对于功率半导体器件开关过程中产生的EMI的仿真及实验研究变得越来越迫切。为此本文以Infineon公司的FF1400R17IP4半桥双IGBT模块为研究对象,对其开关行为特性、导通瞬态过程中产生的EMI进行了仿真与实验研究。本文首先对IGBT电磁干扰的主要来源进行了分析,阐明了所研究问题的理论依据。接着详细分析了IGBT的静态特性和开关行为特性,指出了开关过程中产生EMI的高电压、高电流变化率从何而来。并采用基于有限元分析法的Ansys软件对所研究的大功率IGBT模块进行了参数化建模,从而对其开关特性进行了仿真研究,仿真结果同时验证了模型建立的正确性。接着,本文在Ansys软件的Maxwell模块中建立了相应实体三维模型,对IGBT的开关暂态磁场分布情况及其干扰特性进行了定性分析,得到对应的瞬态磁场分布云图。在进一步对IGBT与散热器进行建模仿真后,获得了其磁场分布图以及IGBT模块与散热器周围场范围内的磁场时域波形图。然后针对双脉冲测试条件下的大功率IGBT模块运行情况,利用Simplorer与Q3D分别进行双脉冲电路和IGBT模型的搭建,通过联合仿真分析其运行过程中产生的电磁干扰情况,得到了IGBT模块各引脚处的电流波形图以及IGBT模块的电流分布图。仿真结果对IGBT模块设计及其电磁兼容性设计有一定的参考意义,同时对IGBT模块辅助电路以及周围其他元器件的布局设置也有一定的参考价值。最后通过搭建实验平台,在双脉冲测试实验条件下,使用罗氏线圈测量得到了IGBT模块各引脚电流,定性分析了其产生的电磁干扰情况,并与仿真结果进行了对比,验证了仿真及实验的正确性。本论文有图81幅,表1个,参考文献80篇。
陈金虎[6]（2020）在《基于机电耦合的车载有源相控阵雷达服役载荷结构分析与优化设计》文中指出有源相控阵雷达（Active Phased Array Radar,APAR）具有扫描速度快、功能多、可靠性高、隐身性能好、抗干扰能力强等众多优势,已广泛应用于各个领域。作为车载武器装备的重要组成部分,APAR的电性能参数直接影响着战车在战场上对目标的搜索与制导,进而影响整车的作战能力。近年来,APAR朝着高频段、高增益、高功率、高密度、高精度、集成化、智能化等方向发展,这也使得APAR的机电耦合愈加紧密。对于车载APAR而言,其在服役环境中会受到风载、热冲击、路面随机振动、过载、炮振等载荷影响,导致雷达天线阵面变形从而影响天线的电性能,严重时还可能导致天线结构遭到破坏。针对结构复杂、机电热耦合问题紧密、多学科交叉融合的高性能车载APAR,传统的脱离于电性能的机电分离设计思路既难以准确满足当下设计要求,又延长了车载APAR的研制周期。针对以上问题,本文以车载APAR为研究对象,主要研究内容如下:（1）实现了面向电性能的车载有源相控阵雷达结构分析与校核。为保障车载APAR在服役环境下精确可靠的工作,首先利用ANSYS软件对某车载APAR在典型载荷下（稳态风载、过载、路面随机振动和半正弦加速度冲击）的结构力学性能进行了校核,然后基于APAR机电耦合理论进行了电性能影响分析。结果表明,四种不同载荷作用下的雷达结构强度及电性能均满足要求。其中,冲击振动载荷对雷达的影响最为显着,导致雷达增益下降了0.7 d B,最远探测距离缩短了6.7 km。（2）研究了ANSYS二次开发技术及系统集成技术。为降低面向电性能的APAR结构分析与校核的操作难度,实现雷达结构仿真分析的自动化、智能化,基于ANSYS参数化设计语言（ANSYS Parametric Design Language,APDL）及批处理技术,实现了车载APAR在典型载荷环境下建模和仿真的建模参数化、载荷施加动态化、分析过程自动化以及结果提取自动化。该研究为开发基于机电耦合的车载有源相控阵雷达结构分析与优化设计软件的参数化建模与自动分析模块奠定了技术基础。（3）探索了基于试验设计的雷达结构耦合优化设计方法。为实现雷达的轻量化设计以提高战车的机动能力和战场生存能力,首先基于有源相控阵雷达结构变形与雷达探测性能参数的耦合模型,建立了基于机电耦合理论的车载APAR优化设计数学模型,然后将试验设计方法（Design Of Experiments,DOE）应用到了车载有源相控阵雷达的结构轻量化设计当中,最终实现了某车载APAR减重10%的优化目标,同时满足了其电性能恶化程度不高于25%的约束条件。通过此部分研究,为后文软件开发的优化设计模块奠定了坚实的基础。（4）建立了面向车载有源相控阵雷达电性能的结构分析与优化设计软件平台。为加快车载APAR研制进程,缩短研制周期,降低研制成本,利用C++Builder工具,并基于机电耦合理论,开发了面向车载APAR电性能的结构分析与优化设计软件平台。该软件可实现车载APAR在不同载荷环境下的结构性能分析、电性能计算以及优化设计。最后以某型车载APAR为例,进行了雷达结构校核与电性能耦合计算,并通过优化使该车载APAR减重440 kg,达到了减重10%的优化目标且电性能满足要求,从而验证了该仿真设计软件实用性及有效性,为其它产品的研制提供了借鉴与参考。
尹俊辉[7]（2020）在《基于高效有限元方法的复杂动力学问题研究》文中研究说明先进电子技术对电子设备的性能要求日益增长,传统的电子设备设计方法已不能够满足当前电子设备中的高密度、高性能、高可靠性的要求。为了从整体性能上设计最优电子设备,除了保证主要电参数性能之外,还需要对散热、振动等可靠性进行分析,即充分考虑电子设备的结构位移场、温度场、电磁场、流场等。结构位移场在电子设备的性能分析中起着至关重要的作用,一方面结构的可靠性和稳定性在电子设备的设计中很重要,为了设计高可靠性和稳定性的电子设备,有必要了解它们在当前设计中的不稳定性;另一方面,在外部载荷作用下,电子设备关键结构会产生变形,导致电磁场的边界条件改变,进而影响电性能的实现。采用仿真技术对电子设备结构可靠性和位移场进行预先分析,是一种经济而有效的手段。因此,需要开发用于电子设备的CAD/CAE集成的动力学分析快速设计系统。本文开发了一款用于电子设备动力学分析的软件-MCS,为电子设备结构可靠性和位移场的预先分析提供了有效的仿真工具。论文以CAD/CAE集成设计环境技术、准确快速的振动分析求解技术、精确高效的流场求解技术、流固耦合技术为重点研究内容,主要工作包括以下几个方面:1、开发了基于有限元方法的三维动力学分析仿真软件。该软件采用C++编程实现,包含实体建模、网格划分、动力学模拟器、后处理四大模块。其中实体建模支持快速建模和参数化建模。网格划分支持四面体网格、曲网格、边界层网格、混合网格等,且具有局部加密功能。动力学模拟器包括自由振动分析,随机振动分析,流场分析以及用于辅助流场分析的静力分析模块。后处理模块具有三维场、二维表面场以及曲线显示功能。利用该软件可实现电子设备结构可靠性和位移场的预先分析。2、开发了具有统一数据架构的CAD/CAE集成振动分析快速重设计系统。该系统可以缩短设计-分析-重设计过程的周期。在此设计系统中,设计人员可以同时、快速、自由地完成组件设计和性能分析,而无需使用两个不同的软件或两个界面环境。数值实验结果表明,在保证计算精度的同时,MCS软件的分析设计效率要高于商业软件。3、提出了一种改进的隐式重启Lanczos迭代方法用于自由振动分析,并结合虚拟激励法实现了随机振动分析。改进的隐式重启Lanczos迭代方法通过引入频谱变换把低频段的固有频率求解问题转换到高频段的迭代求解。而且该方法只需在Lanczos迭代之前构造一次预处理子。虚拟激励法被应用于基于振型叠加法的随机振动分析,提高了振动分析的效率。数值实验结果表明本文提出的方法在计算性能上全面超越了传统Lanczos迭代方法,而且在性能上也要优于商业软件ANSYS。4、建立了基于三层预处理子的大型线性系统的快速求解技术。根据多层预处理子的概念,提出了用于PCG方法的三层预处理子。该预处理子包括基于高阶叠层基函数的p型多重网格预处理子,基于处理病态稀疏线性系统的MFBIC预处理子以及基于位移三个方向分量的块雅克比预处理子。数值实验结果表明本文提出的快速求解技术具有与基本方法以及商业软件相当的精度,并且在求解性能上有着明显的优势,包括计算时间和内存需求。5、建立了基于曲网格的流场分析DG方法和流固耦合分析方法。首先对流场基本方程和DG方法进行了简单的阐述。然后研究了从真实的曲单元到标准参考单元的几何变换。基于逆变速度提出了固壁边界条件和HLLC通量格式在曲单元中的通用实现方法,该技术不需要复杂的几何边界信息,并且易于实现。数值实验结果表明曲网格DG方法可以在适当粗的非结构化网格上获得合理的精度。最后结合静力学分析初步实现了流固耦合分析。6、提出了高效率曲网格DG方法。首先基于凸出和凹陷曲单元与直单元之间的几何关系,利用数值解的光滑性提出了一种无需曲单元体积分的曲网格DG方法。然后基于物面法向量以及表面法向量的Jacobian关系,提出了改进的曲网格DG方法。在该方法中,不仅避免了任何曲单元上的体积分,而且不需要沿曲面边界的面积分。数值实验结果表明改进的曲网格DG方法具有和普通曲网格DG方法相当的高阶精度。
沈术凯[8]（2020）在《基于移相控制的磁耦合谐振式无线电能传输系统研究》文中研究说明无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术在智能手机、扫地机器人、平板电脑等设备中具有广泛的应用前景。开展无线电能传输技术相关研究具有重要的意义和实用价值。磁耦合谐振式无线电能传输方式相较其他形式的无线电能传输,具有适中的传输距离、较大的传输功率以及良好的鲁棒性等优点。依然存在着如线圈参数优化、电磁屏蔽和负载变化导致的输出电压失稳等一些亟待解决的关键技术问题。针对上述问题,本文进行了深入研究,主要研究内容如下:一、利用等效电路理论与耦合模理论建立了串联-串联型磁耦合谐振式无线电能传输系统的数学模型,通过引入品质因数和耦合系数,证明了两种模型之间可以相互转换;并根据等效电路模型验证分析了系统传输特性与负载电阻、耦合系数的关系。二、提出一种从负载电阻及耦合系数角度优化线圈参数的方法,进行系统参数计算和特性分析;对比分析加入平板磁芯与磁屏蔽板的方式对线圈进行静态磁场仿真,分析了线圈的磁感应强度与磁感线疏密程度。在涡流场仿真中,分析了线圈的互感及耦合系数随线圈距离的变化关系。三、提出了一种基于移相控制的恒压控制策略,通过控制逆变器驱动信号相位来控制接收端输出电压,实现对用电设备负载电压的控制。仿真结果表明,恒压控制的闭环系统可以在设定好输出电压值的情况下,使负载两端电压在负载电阻变化时,仍然可以保持稳定输出,实现了充电系统输出的稳定性,证明了所提出的基于移相控制的恒压控制策略的可行性。四、搭建基于串联谐振拓扑结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统实验样机,并对硬件系统的主要电路选型及设计过程进行了详细分析;实验结果表明,样机可以实现无线电能传输,并在85k Hz谐振频率、输入电压15V与传输距离3cm情况下,进行了三组不同阻值负载的移相恒压输出电压实验,结果与仿真一致,证明了移相恒压控制方法的有效性。本文所提出的基于移相控制的恒压控制策略能够实现对串联谐振拓扑结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统的恒压控制。在直流输入电压一定的情形下,所设计的控制器具有良好的鲁棒性,通过调节逆变器驱动信号相位,实现了输出电压的恒定,避免了负载变化时输出电压失稳。研究成果对无线电能传输技术的理论分析、仿真建模、实验样机搭建具有一定参考价值。
褚晨蕾[9]（2020）在《面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的研究》文中认为自适应雷达系统在当今通讯系统尤其是跳频通讯中扮演着极其重要的角色,在跳频通讯中,跳频微波信号具有功率动态范围大、相位和频率值实时跳变的特点,从而导致自适应雷达系统的工作频带需求越来越宽,这大大增加了自适应雷达系统的设计难度。一般而言,衡量一个未知的微波信号需要知道其功率、频率和相位这三大参数,现有的比较成熟的能够检测微波功率、频率和相位的传感器基本上都是独立器件,只能对单个微波参量进行检测,无法同时完成对三大参数的测量,此外,这些传感器通常只能在较窄的频带内工作,从而限制了其在自适应雷达系统中的应用。为此,目前亟需一种既能够实现宽频带、大动态检测范围又能够同时检测微波信号三种参量的微波信号单片集成系统,来满足自适应雷达系统在跳频通讯中的应用需求。针对以上需求,本论文设计了四种不同类型的MEMS微波功率传感器来比较其在不同环境下的功率传感机制,同时研究了基于双极点宽频带功分/功合器的宽带型MEMS微波频率传感器和宽带型MEMS微波相位传感器的设计理论和实现方法,最终创新性地提出了覆盖整个X波段的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统。本课题的主要创新研究包括:（1）设计了一系列不同终端负载尺寸的MEMS热电式微波功率传感器,研究其负载尺寸变化对微波性能的影响;设计了具有弯曲悬臂梁的MEMS电容式微波功率传感器,研究其在大功率环境下的非线性补偿效应;设计了基于MEMS悬臂梁和MEMS热电式微波功率传感器的级联式微波功率传感器,以提高其微波功率的动态检测范围;设计了一种全新的MEMS电桥式微波功率传感器,相比于传统的热阻式功率传感器,其灵敏度和稳定性得到了较大的提升。通过分析对比,MEMS热电式微波功率传感器具有线性度好、可靠性高和易于集成的优势,本论文将采用该结构作为微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的终端传感器。（2）研究了一种基于MEMS在线式频率检测的射频接收前端模型,通过MEMS固支梁的耦合特性,在实现频率检测的同时可以控制VCO的输出频率,从而实现MEMS微波接收机自适应的振荡频率输出;进一步地,设计了一种基于双极点宽频带功分/功合器和MEMS热电式微波功率传感器的微波频率传感器,利用双极点宽频带功分/功合器的双极点特性来拓宽整个微波频率传感器的带宽。（3）设计了一种基于双极点宽频带功分/功合器和三明治型MEMS热电式微波功率传感器的微波相位传感器,其中双极点宽频带功分/功合器可以有效地拓宽工作带宽,而三明治型MEMS热电式微波功率传感器通过热电堆结构上的优化可以有效地提高功率容量,最终实现宽频带、大功率环境下的相位检测功能。（4）提出了一种基于双极点宽频带功分/功合器的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统,该集成系统采用一分为四的拓扑结构将MEMS微波功率传感器、宽频带MEMS微波频率传感器和宽频带MEMS微波相位传感器高效地集成在一起,其中MEMS微波功率传感器既能够实现功率检测,又可以实现微波调制信号的直接解调,而宽频带MEMS微波频率传感器和宽频带MEMS微波相位传感器可以实现在较宽频带内的频率和相位检测;进一步地,为了更好的面向自适应雷达系统中去,针对性的设计了包括放大、滤波、校准以及LCD显示的外围处理电路,能够更加直观地显示处待测微波信号的功率、频率和相位的数值,从而完成一个相对完整的检测系统。
景泳皓[10]（2019）在《基于神经网络的钢结构通信塔损伤识别研究》文中研究指明随着我国移动通信技术的快速迭代,基础网络设备不断更新,并且在当前多种制式网络共存运营的情况下,钢结构通信塔上搭载的设备随着网络制式的更新而逐渐增加。在长期使用的情况下,钢结构通信塔出现损伤的概率也逐渐上升。因此,有必要对钢结构通信塔的结构健康状况进行检测。目前的钢结构通信塔检测手段主要为人工巡检,存在检测周期长、损伤发现不及时以及检测质量不稳定等不足之处。为了解决上述问题,有必要对自动化的钢结构通信塔检测方法进行研究,而自动化检测的核心部分即是损伤的自动识别。因此,本文主要对基于神经网络的钢结构通信塔损伤识别进行研究。本文提出了基于BP-RBF神经网络的多重分步损伤识别方法。采用ANSYS软件对可以反映钢结构通信塔损伤位置与损伤程度的模态数据进行提取,选取了基于固有频率的损伤标示量构成损伤识别样本库,以供神经网络损伤识别使用。本文采用BP神经网络进行损伤定位,采用RBF神经网络进行损伤程度的识别,并针对具体的损伤识别任务分别选取能够体现损伤信息的模态数据构成损伤样本库,分别进行神经网络的设计。通过分解问题,采用多网络共同识别,降低了损伤识别问题的复杂度,提高了方法可行性与可靠性。完成了损伤识别神经网络的初步设计后,本文选取了陕西某三边形钢管塔作为实例开展了损伤识别算例研究。使用基于Lenenberg-Marquardt算法的BP神经网络对损伤所在塔段进行了识别,平均识别准确率达96.66%。使用基于弹性梯度下降算法的BP神经网络对损伤杆件类型进行了判断,平均识别准确率达97%。使用RBF神经网络对杆件损伤程度进行了识别,90%的样本识别误差在5%以内。综合以上三个网络的识别信息,较好的实现了钢结构通信塔杆件损伤的识别。对基于神经网络的钢结构通信塔损伤识别方法的可行性予以了验证。考虑到建模精度与测量因素所导致的误差对损伤识别的影响,本文以损伤塔段识别为例,采用带误差的样本对神经网络在误差下的性能表现进行了研究。经验证,在5%以内的误差水平下,对损伤塔段的平均识别成功率达80%以上,基于神经网络的钢结构通信塔损伤识别方法具有较好鲁棒性。最后,在上述研究成果的基础上,本文提出了基于神经网络损伤识别的钢结构通信塔自动化无损检测系统框架,对自动化检测系统的进一步研究进行了展望。
二、ANSYS软件对天线电磁场的分析（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、ANSYS软件对天线电磁场的分析（论文提纲范文）
（1）微纳卫星动量轮用永磁无刷直流电机设计（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微纳卫星动量轮国内外发展现状 |
| 1.2.2 动量轮用BLDCM发展现状 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 第2章 动量轮及电机总体方案设计 |
| 2.1 动量轮工作原理及总体方案设计 |
| 2.1.1 动量轮姿控原理 |
| 2.1.2 动量轮工作方式 |
| 2.1.3 动量轮电机基本工作原理 |
| 2.2 动量轮总体及电机设计技术指标 |
| 2.2.1 动量轮总体结构及设计技术指标 |
| 2.2.2 电机结构及设计技术指标 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 新型动量轮用无刷直流电机设计 |
| 3.1 新型动量轮电机设计技术要求 |
| 3.1.1 设计相关参数的影响 |
| 3.1.2 电机转矩脉动的产生 |
| 3.1.3 动量轮电机性能提升途径 |
| 3.2 电机磁路分析与结构设计 |
| 3.3 电机导磁环设计 |
| 3.3.1 电机导磁环材料属性 |
| 3.3.2 电机导磁环与永磁体厚度比设计 |
| 3.3.3 电机导磁环的厚度设计 |
| 3.4 电机磁极设计 |
| 3.4.1 永磁体磁化方式 |
| 3.4.2 磁极对数 |
| 3.4.3 电机磁极极弧系数的优化 |
| 3.5 电机定子设计 |
| 3.5.1 定子骨架与绕组 |
| 3.5.2 相数、槽数及绕组联结方式 |
| 3.6 电机气隙磁通密度数学建模 |
| 3.6.1 电磁场基本理论 |
| 3.6.2 旋度场和矢量磁位 |
| 3.6.3 磁场求解边界条件 |
| 3.6.4 载流线圈在电机气隙中产生的磁场 |
| 3.6.5 双圈永磁体结构电机气隙磁场数学模型 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 动量轮用双圈永磁体结构电机性能对比分析 |
| 4.1 有限元方法解析 |
| 4.1.1 有限元法简介 |
| 4.1.2 有限元法求解过程 |
| 4.2 有限元分析之ANSYS软件 |
| 4.2.1 ANSYS软件简介 |
| 4.2.2 ANSYS软件进行电磁分析步骤 |
| 4.3 电机气隙磁场对比分析 |
| 4.3.1 计算极弧系数 |
| 4.3.2 径周向气隙磁通密度分析 |
| 4.3.3 轴向漏磁分析 |
| 4.3.4 气隙平顶宽度 |
| 4.4 电机损耗分析 |
| 4.4.1 电机产生损耗的因素分析 |
| 4.4.2 绕组铜耗 |
| 4.4.3 涡流损耗 |
| 4.5 两种电机结构在不同控制器下的性能分析 |
| 4.5.1 动量轮电机控制模型建立 |
| 4.5.2 动量轮电机的传递函数 |
| 4.5.3 动量轮电机不同控制器下性能分析 |
| 4.6 实验验证 |
| 4.6.1 动量轮实验样机 |
| 4.6.2 动量轮电机气隙磁通密度测试实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 作者及导师简介 |
（2）海域天然气水合物开采气体流动保障用电磁加热器的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 电磁波加热系统的工作原理与组成 |
| 2.1 电磁波加热系统的工作原理 |
| 2.2 常见电磁波加热系统的组成 |
| 2.2.1 微波发生器组成 |
| 2.2.2 微波传输系统组成(包含加热器) |
| 2.2.3 微波控制系统组成 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电磁波加热天线设计与数值模拟 |
| 3.1 电磁波加热天线的设计原理 |
| 3.2 天线的工作原理 |
| 3.2.1 天线的辐射特性 |
| 3.2.2 天线设计的性能参数 |
| 3.2.3 天线设计流程 |
| 3.3 同轴裂缝微波加热天线的结构设计与数学计算 |
| 3.4 同轴裂缝微波加热天线的电磁场与温度场数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 天然气水合物微波加热系统的室内试验台研制 |
| 4.1 微波加热系统的设计方案 |
| 4.2 室内试验台部件的选择与设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 用于保障开采气体流动性的工程方案初步设计 |
| 5.1 初步工程方案设计 |
| 5.2 数值模拟结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（3）大功率电焊机电磁暴露安全评估研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内电焊机发展概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 低频电磁场研究概况及安全限值 |
| 1.4.1 低频电磁场简介 |
| 1.4.2 低频电磁场安全限值 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 2 低频电磁场数值计算方法 |
| 2.1 有限元法 |
| 2.2 ANSYS有限元法工频磁场的验证 |
| 2.3 小结 |
| 3 焊接环境下磁感应强度的分布 |
| 3.1 焊接电缆空间电磁场分布情况的研究 |
| 3.1.1 焊接电磁环境特性 |
| 3.1.2 焊接电缆物理特性 |
| 3.1.3 焊接电缆实验模型的建立 |
| 3.1.4 焊接电缆空间电磁场分布实验结果分析 |
| 3.2 人体内部磁场分布情况的研究 |
| 3.2.1 生物组织的介电特性 |
| 3.2.2 人体模型的设计与实现 |
| 3.2.3 空间中焊接电缆与人体的仿真模型的建立 |
| 3.3 焊接状态下焊接电缆在人体内磁感应强度仿真结果 |
| 3.4 焊接状态下人头部磁感应强度仿真结果 |
| 3.5 小结 |
| 4 焊接环境下测量空间磁感应强度的分布 |
| 4.1 焊接电源附近的磁场测量 |
| 4.1.1 焊接电源磁场测量方案 |
| 4.1.2 焊接电源磁场测量 |
| 4.2 焊接电缆附近的磁场测量 |
| 4.2.1 焊接电缆磁场测量方案 |
| 4.2.2 焊接电缆磁场测量 |
| 4.3 结果比对 |
| 4.4 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）星载有源相控阵天线结构变形及电性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 相关领域的研究与发展现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 星载有源相控阵天线概述 |
| 2.1 星载有源相控阵天线的研究现状 |
| 2.2 星载有源相控阵天线的结构特点 |
| 2.2.1 大口径的可展开结构 |
| 2.2.2 轻型阵面结构 |
| 2.2.3 采用有源相控阵体制 |
| 2.3 相控阵天线扫描原理 |
| 2.3.1 线性相控阵天线 |
| 2.3.2 平面相控阵天线 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 整星系统有限元建模及动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面可展开天线的设计建模与优化 |
| 3.2.1 平面可展开天线方案设计 |
| 3.2.2 相控阵天线有限元建模及模态分析 |
| 3.2.3 天线支撑机构参数的优化 |
| 3.3 太阳翼帆板的有限元建模 |
| 3.4 整星系统的有限元建模及模态分析 |
| 3.4.1 整星系统的有限元建模 |
| 3.4.2 整星系统的模态分析 |
| 3.5 整星系统的动力学响应分析 |
| 3.5.1 整星系统柔性体建模 |
| 3.5.2 喷气推进工况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 卫星进出阴影区时天线的变形分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 星载天线热环境分析 |
| 4.2.1 空间环境状况简介 |
| 4.2.2 航天器在太空中的主要传热方式 |
| 4.2.3 航天器在太空中的热平衡分析 |
| 4.3 整星系统进出阴影区时的热分析 |
| 4.3.1 热分析流程 |
| 4.3.2 建立热分析模型 |
| 4.3.3 温度场求解 |
| 4.4 整星系统进出阴影区时的热变形分析 |
| 4.4.1 整星系统的热致静态变形 |
| 4.4.2 天线阵面的精度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 星载有源相控阵天线电性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微带天线概述 |
| 5.2.1 微带天线辐射机理 |
| 5.2.2 微带天线馈电方式 |
| 5.3 星载微带天线单元的设计分析与优化 |
| 5.3.1 星载微带天线单元设计 |
| 5.3.2 星载微带天线单元的建模分析与优化 |
| 5.4 星载有源相控阵天线结构变形对电性能的影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）大功率IGBT模块电磁干扰特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 电磁干扰源与仿真理论介绍 |
| 2.1 电磁干扰来源 |
| 2.2 理论分析和仿真软件 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 IGBT开关行为特性 |
| 3.1 IGBT简介 |
| 3.2 IGBT的静态特性 |
| 3.3 IGBT的开关特性 |
| 3.4 IGBT开关行为特性仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大功率IGBT模块电磁干扰特性仿真分析 |
| 4.1 IGBT仿真难点 |
| 4.2 IGBT模块电磁暂态仿真分析 |
| 4.3 IGBT模块与散热器仿真分析 |
| 4.4 基于Simplorer与 Q3D联合的IGBT暂态仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验验证与分析 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 实验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于机电耦合的车载有源相控阵雷达服役载荷结构分析与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 车载有源相控阵雷达结构分析与优化设计研究现状 |
| 1.3.1 车载雷达结构分析研究现状 |
| 1.3.2 有源相控阵雷达优化设计研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 车载有源相控阵雷达服役载荷下的结构分析与电性能耦合计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限元结构分析理论及ANSYS二次开发技术 |
| 2.2.1 弹性力学基本理论 |
| 2.2.2 有限元法求解基本原理 |
| 2.2.3 有限元法分析流程 |
| 2.2.4 ANSYS结构仿真分析基本步骤 |
| 2.2.5 ANSYS二次开发技术 |
| 2.3 有源相控阵雷达机电耦合模型 |
| 2.3.1 有源相控阵雷达理想情况下的电性能 |
| 2.3.2 有源相控阵雷达服役环境下的电性能 |
| 2.4 静态载荷下车载有源相控阵雷达结构分析与电性能计算 |
| 2.4.1 有源相控阵雷达风载载荷下的机电耦合分析 |
| 2.4.2 有源相控阵雷达过载载荷下的机电耦合分析 |
| 2.5 动态载荷下车载有源相控阵雷达结构分析与电性能计算 |
| 2.5.1 有源相控阵雷达模态分析 |
| 2.5.2 有源相控阵雷达路面随机振动载荷下的机电耦合分析 |
| 2.5.3 有源相控阵雷达冲击载荷下的机电耦合分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 面向电性能的车载有源相控阵雷达集成优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 面向电性能的车载有源相控阵雷达集成优化设计模型数学建模 |
| 3.2.1 确定优化目标 |
| 3.2.2 确定优化变量 |
| 3.2.3 确定约束条件 |
| 3.3 基于DOE正交试验设计的多因素多水平优化问题的求解 |
| 3.3.1 正交试验设计的原理与基本术语 |
| 3.3.2 正交试验设计基本流程 |
| 3.4 某车载有源相控阵雷达优化设计案例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于机电耦合的车载有源相控阵雷达结构分析与优化设计软件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件功能模块设计与界面搭建 |
| 4.2.1 软件功能模块设计 |
| 4.2.2 软件界面搭建 |
| 4.3 车载有源相控阵雷达结构分析与优化设计软件突破的关键技术 |
| 4.3.1 多学科异构软件接口技术 |
| 4.3.2 基于批处理的ANSYS多文本文件调用技术 |
| 4.3.3 基于OLE的报告自动化生成技术 |
| 4.4 车载有源相控阵雷达结构分析与优化设计软件应用案例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工作总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附录A |
| 附录B |
（7）基于高效有限元方法的复杂动力学问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 集成设计环境国内外研究历史与现状 |
| 1.3 结构振动分析模拟国内外研究历史与现状 |
| 1.4 流体动力学分析模拟国内外研究历史与现状 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 第二章 振动分析快速重设计系统的设计与实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电子设备动力学分析软件简介 |
| 2.3 力学设计环境中统一的数据架构体系 |
| 2.3.1 实体建模 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 可视化和后处理显示 |
| 2.4 快速重设计 |
| 2.5 模拟结果和讨论 |
| 2.5.1 仿真模型 |
| 2.5.2 结果讨论与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 有限元快速振动分析中若干关键技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析列式 |
| 3.2.1 弹性力学方程矩阵形式 |
| 3.2.2 叠层多项式插值基函数 |
| 3.2.3 有限元静力学方程 |
| 3.2.4 单自由度运动方程 |
| 3.2.5 多自由度运动方程 |
| 3.3 大规模广义本征值问题的求解技术 |
| 3.3.1 频谱变换 |
| 3.3.2 改进的隐式重启Lanczos迭代方法 |
| 3.3.3 求解大规模线性系统的预处理共轭梯度迭代方法 |
| 3.4 大规模线性系统的三层预处理子快速求解技术 |
| 3.4.1 多波前块不完全Cholesky分解预处理子 |
| 3.4.2 p型多重网格多层预处理子 |
| 3.4.3 基于块雅克比预处理的三层预处理子 |
| 3.5 随机振动分析的虚拟激励法 |
| 3.5.1 单稳态随机激励引起的结构响应 |
| 3.5.2 后处理位移响应计算 |
| 3.6 模拟结果和讨论 |
| 3.6.1 简单可重复的学术算例分析 |
| 3.6.1.1 具有解析解的杆问题分析 |
| 3.6.1.2 环问题分析 |
| 3.6.2 大型结构振动分析 |
| 3.6.2.1 战隼自由振动分析 |
| 3.6.2.2 驱逐舰自由振动分析 |
| 3.6.3 电子设备振动分析 |
| 3.6.3.1 微波管高频结构自由振动分析 |
| 3.6.3.2 行波管整管自由振动分析 |
| 3.6.3.3 微波管电子枪随机振动分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高速流场作用下的结构形变的精确有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 欧拉方程 |
| 4.3 间断Galerkin有限元方法离散 |
| 4.3.1 空间离散 |
| 4.3.2 时间离散 |
| 4.3.3 数值通量 |
| 4.3.4 边界条件 |
| 4.3.4.1 无粘固壁边界 |
| 4.3.4.2 对称面边界 |
| 4.3.4.3 远场边界 |
| 4.4 激波捕捉技术 |
| 4.4.1 KXRCF激波探测技术 |
| 4.4.2 HWENO限制器 |
| 4.5 基于曲网格间断Galerkin有限元方法的欧拉方程求解 |
| 4.5.1 曲单元的几何映射 |
| 4.5.2 参考坐标系中基函数的梯度运算 |
| 4.5.3 计算体积分和面积分 |
| 4.5.4 曲单元中的HLLC通量 |
| 4.5.5 曲单元中的固壁边界 |
| 4.6 模拟结果和讨论 |
| 4.6.1 简单可重复的学术算例分析 |
| 4.6.2 飞行器工程算例分析 |
| 4.6.2.1 ONERA M6 机翼跨声速分析 |
| 4.6.2.2 钝锥超声速分析 |
| 4.6.2.3 弹道模型超声速分析 |
| 4.6.3 天线罩的跨声速流固耦合分析 |
| 4.6.3.1 结构静力分析 |
| 4.6.3.2 基于联合网格的流固耦合分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 高效率曲网格间断Galerkin有限元方法及其关键技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 曲网格间断Galerkin有限元方法空间离散 |
| 5.3 改进的曲网格间断Galerkin有限元方法 |
| 5.3.1 凸面计算域方法 |
| 5.3.2 凹面计算域方法 |
| 5.4 高效率曲网格间断Galerkin有限元方法 |
| 5.4.1 改进的曲网格间断Galerkin有限元方法的简单实现 |
| 5.4.2 曲线和曲面积分的高效率方法 |
| 5.4.3 物面法向量 |
| 5.5 模拟结果和讨论 |
| 5.5.1 二维算例分析 |
| 5.5.1.1 具有精确解的等熵流分析 |
| 5.5.1.2 Couette流分析 |
| 5.5.2 三维算例分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）基于移相控制的磁耦合谐振式无线电能传输系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 技术分类 |
| 1.3.1 电磁感应耦合式无线电能传输技术 |
| 1.3.2 耦合谐振式无线电能传输技术 |
| 1.3.3 电磁辐射式无线电能传输技术分析 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第二章 无线电能传输系统基本理论与建模 |
| 2.1 MCR-WPT系统 |
| 2.1.1 系统组成 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.1.3 基本无功补偿拓扑 |
| 2.2 MCR-WPT系统数学模型 |
| 2.2.1 基于互感等效电路理论的MCR-WPT系统数学模型 |
| 2.2.2 基于耦合模理论的MCR-WPT系统数学模型 |
| 2.3 MCR-WPT系统传输特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 MCR-WPT系统仿真分析 |
| 3.1 基于ADS的谐振线圈优化方法 |
| 3.1.1 MCR-WPT系统ADS电路仿真分析 |
| 3.1.2 补偿谐振电容计算 |
| 3.1.3 确定耦合系数k的取值范围 |
| 3.1.4 确定耦合线圈半径 |
| 3.1.5 耦合线圈参数修正及优化 |
| 3.2 MCR-WPT系统线圈耦合特性分析 |
| 3.2.1 ANSYS仿真软件 |
| 3.2.2 耦合线圈仿真模型 |
| 3.2.3 静态磁场仿真分析 |
| 3.2.4 涡流场仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于移相控制的MCR-WPT系统恒压输出 |
| 4.1 移相控制的MCR-WPT系统 |
| 4.1.1 全桥逆变型MCR-WPT系统 |
| 4.1.2 移相控制方法的基本原理 |
| 4.2 谐振回路建模 |
| 4.3 Simulink电路模型仿真模型 |
| 4.3.1 开环MCR-WPT系统仿真模型 |
| 4.3.2 串联-串联型闭环MCR-WPT系统仿真模型 |
| 4.4 Simulink开环电路模型与闭环电路模型对比仿真分析 |
| 4.4.1 开环电路模型仿真结果 |
| 4.4.2 闭环电路模型仿真结果 |
| 4.4.3 闭环电路模型仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 MCR-WPT系统硬件设计及实验 |
| 5.1 MCR-WPT系统硬件结构 |
| 5.1.1 耦合线圈的设计 |
| 5.1.2 全桥逆变电路的设计 |
| 5.1.3 驱动电路的设计 |
| 5.1.4 控制器的选择及设计 |
| 5.1.5 整流滤波电路的设计 |
| 5.1.6 线圈距离的确定 |
| 5.2 实验平台搭建 |
| 5.3 移相恒压控制实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统(MEMS) |
| 1.1.1 MEMS的基本概念 |
| 1.1.2 RF MEMS的发展历程 |
| 1.1.3 RF MEMS技术的应用领域 |
| 1.2 微波通讯信号传感器 |
| 1.2.1 微波功率传感器的研究现状 |
| 1.2.2 微波相位检测器的研究现状 |
| 1.2.3 微波频率检测器的研究现状 |
| 1.3 自适应雷达 |
| 1.3.1 自适应雷达的跳频通讯的概念 |
| 1.3.2 自适应雷达的简介 |
| 1.4 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统 |
| 1.5 本论文的主要工作 |
| 1.5.1 目前存在的主要问题 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调的设计理论和实现方法 |
| 2.1 微波信号检测的基本原理 |
| 2.1.1 微波传输线理论 |
| 2.1.2 微波网络分析理论 |
| 2.1.3 微波信号功率检测原理 |
| 2.1.4 微波信号相位检测原理 |
| 2.1.5 微波信号频率检测原理 |
| 2.1.6 微波信号集成检测 |
| 2.2 MEMS传感器模型的建立 |
| 2.2.1 微波-力-电模型 |
| 2.2.2 微波-热-电模型 |
| 2.3 面向自适应雷达的接收系统建立 |
| 2.4 工艺制备 |
| 2.5 仿真与实验验证平台 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 RF MEMS开关的研究 |
| 3.1 并联电容式MEMS开关 |
| 3.1.1 并联电容式MEMS开关的结构 |
| 3.1.2 并联电容式MEMS开关的设计与模拟 |
| 3.1.3 并联电容式MEMS开关的工艺与测试 |
| 3.2 串联接触式MEMS开关 |
| 3.2.1 串联接触式MEMS开关的结构 |
| 3.2.2 串联接触式MEMS开关的设计与模拟 |
| 3.2.3 串联接触式MEMS开关的工艺与测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 MEMS微波功率传感器的研究 |
| 4.1 MEMS热电式微波功率传感器的研究 |
| 4.1.1 MEMS热电式微波功率传感器的结构和原理 |
| 4.1.2 MEMS热电式微波功率传感器的工艺和测试 |
| 4.2 MEMS悬臂梁微波功率传感器的研究 |
| 4.2.1 MEMS弯曲悬臂梁的解析模型 |
| 4.2.2 MEMS弯曲悬臂梁的工艺和测试 |
| 4.3 MEMS级联式微波功率传感器的研究 |
| 4.3.1 MEMS级联式微波功率传感器的结构与原理 |
| 4.3.2 MEMS级联式微波功率传感器的工艺与测试 |
| 4.4 电桥式微波功率传感器的研究 |
| 4.4.1 电桥式微波功率传感器的结构与原理 |
| 4.4.2 电桥式微波功率传感器的工艺与测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 MEMS微波频率传感器的研究 |
| 5.1 MEMS在线式微波频率传感器 |
| 5.1.1 MEMS在线式微波频率传感器的原理 |
| 5.1.2 MEMS在线式微波频率传感器的工艺与测试 |
| 5.1.3 MEMS微波接收机自适应的振荡频率输出模型 |
| 5.2 宽带型微波频率传感器的研究 |
| 5.2.1 宽带型微波频率传感器的原理 |
| 5.2.2 双极点宽频带功分/功合器的研究 |
| 5.2.3 宽带型微波频率传感器的设计 |
| 5.2.4 宽带型微波频率传感器的工艺与测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 MEMS微波相位传感器的研究 |
| 6.1 宽带型微波相位传感器的理论研究 |
| 6.1.1 双极点宽频带功合器的设计 |
| 6.1.2 三明治型热电式微波功率传感器的设计 |
| 6.2 宽带型微波相位传感器的工艺制备 |
| 6.3 宽带型微波相位传感器的测试评估 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的研究 |
| 7.1 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的拓扑结构 |
| 7.2 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的设计 |
| 7.2.1 X波段宽频带功分/功合器的设计 |
| 7.2.2 X波段功率传感器/幅度解调器的设计 |
| 7.2.3 X波段频率传感器的设计 |
| 7.2.4 X波段相位传感器的设计 |
| 7.2.5 X波段微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的设计 |
| 7.3 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的工艺制备 |
| 7.4 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的测试 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的S参数模型 |
| 8.1 传输线参数建立 |
| 8.2 双极点宽频带功分/功合器的S参数建立 |
| 8.3 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的S参数建立 |
| 8.4 本章小节 |
| 第九章 面向自适应雷达的放大、滤波、校准和显示的研究 |
| 9.1 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统设计 |
| 9.1.1 放大器、滤波器、ADC以及MCU的原理设计 |
| 9.1.2 放大器、滤波器、ADC以及MCU的 PCB板设计 |
| 9.2 向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的测试 |
| 9.3 本章小结 |
| 第十章 总结和展望 |
| 10.1 主要研究成果 |
| 10.2 对未来研究的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果 |
（10）基于神经网络的钢结构通信塔损伤识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢结构通信塔简介 |
| 1.2.2 损伤识别方法的国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 2.理论研究基础 |
| 2.1 有限元分析 |
| 2.1.1 有限单元法概述 |
| 2.1.2 ANSYS软件概述 |
| 2.2 人工神经网络 |
| 2.2.1 人工神经网络概述 |
| 2.2.2 人工神经元模型 |
| 2.2.3 人工神经网络模型 |
| 2.2.4 神经网络的学习规则 |
| 2.2.5 BP神经网络 |
| 2.2.6 RBF神经网络 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.基于有限元分析的钢结构通信塔损伤模态采集 |
| 3.1 钢结构通信塔ANSYS模型的建立 |
| 3.1.1 通信塔选取与概况 |
| 3.1.2 通信塔建模 |
| 3.1.3 使用GUI建模 |
| 3.1.4 使用APDL命令流建模 |
| 3.2 模态信息的选取与输出 |
| 3.2.1 反映钢结构通信塔损伤信息的模态参数 |
| 3.2.2 固有频率的计算与输出 |
| 3.2.3 模态参数验证 |
| 3.2.4 完好与损伤工况下固有频率对比 |
| 3.3 用于神经网络损伤识别的模态数据 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.基于BP-RBF神经网络的钢结构通信塔损伤识别方法 |
| 4.1 基于BP-RBF神经网络的多重分步损伤识别方法思路 |
| 4.2 基于BP神经网络的损伤定位方法 |
| 4.2.1 损伤定位实现思路 |
| 4.2.2 损伤定位样本库 |
| 4.2.3 BP神经网络的设计 |
| 4.2.4 损伤塔段定位方法 |
| 4.2.5 损伤杆件类型判断方法 |
| 4.3 基于RBF神经网络的钢结构通信塔损伤程度识别方法 |
| 4.3.1 损伤程度识别实现思路 |
| 4.3.2 损伤程度识别样本库设计 |
| 4.3.3 损伤程度识别RBF神经网络设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.陕西某三边形钢管塔损伤识别算例研究 |
| 5.1 基于BP神经网络的陕西某三边形钢管塔损伤定位 |
| 5.1.1 陕西某三边形钢管塔损伤塔段定位 |
| 5.1.2 陕西某三边形钢管塔损伤杆件类型判断 |
| 5.2 基于RBF神经网络的陕西某三边形钢管塔损伤程度识别 |
| 5.2.1 损伤程度识别训练思路 |
| 5.2.2 损伤程度识别算例验证 |
| 5.3 建模精度与测量因素导致的误差对损伤识别的影响 |
| 5.3.1 研究思路 |
| 5.3.2 误差样本库设计 |
| 5.3.3 测试网络的选取 |
| 5.3.4 网络在误差干扰下的性能表现 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.钢结构通信塔自动化无损检测系统框架 |
| 6.1 系统框架思路 |
| 6.2 检测信息获取系统 |
| 6.2.1 传感器的选择 |
| 6.2.2 数据传输系统 |
| 6.3 损伤识别系统 |
| 6.4 结构健康评价系统 |
| 6.4.1 结构健康核算系统 |
| 6.4.2 结构健康状况评级系统 |
| 6.4.3 通信塔健康数据库 |
| 6.5 本章小结 |
| 7.结论与展望 |
| 7.1 主要成果与结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
四、ANSYS软件对天线电磁场的分析（论文参考文献）
- [1]微纳卫星动量轮用永磁无刷直流电机设计[D]. 徐康. 北京石油化工学院, 2021(02)
- [2]海域天然气水合物开采气体流动保障用电磁加热器的研制[D]. 王姝婧. 吉林大学, 2021(01)
- [3]大功率电焊机电磁暴露安全评估研究[D]. 蔺敏. 兰州交通大学, 2020(01)
- [4]星载有源相控阵天线结构变形及电性能分析[D]. 崔凯. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [5]大功率IGBT模块电磁干扰特性研究[D]. 郎君. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]基于机电耦合的车载有源相控阵雷达服役载荷结构分析与优化设计[D]. 陈金虎. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [7]基于高效有限元方法的复杂动力学问题研究[D]. 尹俊辉. 电子科技大学, 2020(07)
- [8]基于移相控制的磁耦合谐振式无线电能传输系统研究[D]. 沈术凯. 天津理工大学, 2020(05)
- [9]面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的研究[D]. 褚晨蕾. 东南大学, 2020
- [10]基于神经网络的钢结构通信塔损伤识别研究[D]. 景泳皓. 西安建筑科技大学, 2019(06)