二维磁驱动数值模拟程序MDSC2的验证与确认 被引量：3

1

作者 阚明先 段书超 +5 位作者 张朝辉 肖波 王刚华 王贵林 冯春生 彭洁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期79-85,共7页

为了对磁驱动实验提供高置信度的数值模拟,需要开展磁流体力学程序的验证与确认。采用人为解比较法、网格收敛性研究和与成熟程序比较等方法,对二维磁驱动数值模拟程序MDSC2进行了程序验证。数值模拟表明:MDSC2程序正确地表示了磁流体... 为了对磁驱动实验提供高置信度的数值模拟,需要开展磁流体力学程序的验证与确认。采用人为解比较法、网格收敛性研究和与成熟程序比较等方法,对二维磁驱动数值模拟程序MDSC2进行了程序验证。数值模拟表明:MDSC2程序正确地表示了磁流体力学模型,其中热扩散、磁扩散的离散格式具有二阶收敛精度。采用与磁驱动实验相比较的方法,进行了MDSC2程序的确认。对聚龙一号装置上的PTS-061发次磁驱动单侧飞片发射和PTS-122发次磁驱动双侧飞片发射实验进行了模拟,模拟的飞片自由面速度与实验测量的飞片自由面速度相一致;对FP-1装置上的固体套筒实验进行了模拟,模拟的套筒内外半径与实验测量结果相一致。MDSC2程序能正确模拟磁驱动单侧飞片发射、磁驱动双侧飞片发射和磁驱动固体套筒等磁驱动实验。 展开更多

关键词 二维磁驱动数值模拟程序 验证 确认 数值模拟

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同一电流驱动不同厚度“飞片对”实验的数值模拟

2

作者 阚明先 张朝辉 段书超 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期102-107,共6页

一般来说,同一大小的力推动不同质量的物体,质量轻的物体获得的速度总是更大。然而,在磁驱动对称飞片发射实验中,同一电流驱动0.37 mm和0.48 mm两个“飞片对”,0.37 mm“飞片对”获得的最终速度为18 km/s,0.48 mm“飞片对”获得的最终... 一般来说,同一大小的力推动不同质量的物体,质量轻的物体获得的速度总是更大。然而,在磁驱动对称飞片发射实验中,同一电流驱动0.37 mm和0.48 mm两个“飞片对”,0.37 mm“飞片对”获得的最终速度为18 km/s,0.48 mm“飞片对”获得的最终速度为19 km/s,即厚“飞片对”获得的测量速度反而更大。采用边界磁场受烧蚀影响的磁流体力学程序解释这一反常现象。数值模拟表明,边界磁场受烧蚀影响的磁流体力学程序能正确模拟0.37 mm和0.48 mm两个“飞片对”的动力学过程。厚“飞片对”测得的最终速度比薄“飞片对”测得的最终速度更大,其物理机理是厚“飞片对”烧蚀熔化到整个“飞片对”密度低于固体密度的完全熔化时间,比薄“飞片对”烧蚀熔化到整个“飞片对”密度低于固体密度的完全熔化时间更长。 展开更多

关键词 二维磁驱动数值模拟程序 磁驱动飞片 烧蚀 固体密度反射面 数值模拟

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连续驱动摩擦焊接过程的三维与二维数值模拟对比分析 被引量：11

3

作者 张全忠 张立文 +3 位作者 刘伟伟 张兴国 祝文卉 曲伸 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期105-108,共4页

建立了连续驱动摩擦焊接过程的三维和二维刚塑性热力耦合模型。在三维模型中考虑了摩擦面上环向摩擦力对摩擦焊接过程的影响。计算了GH4169合金棒材连续驱动摩擦焊接过程的温度场、应力场及变形场。将三维模型计算结果和二维轴对称模型... 建立了连续驱动摩擦焊接过程的三维和二维刚塑性热力耦合模型。在三维模型中考虑了摩擦面上环向摩擦力对摩擦焊接过程的影响。计算了GH4169合金棒材连续驱动摩擦焊接过程的温度场、应力场及变形场。将三维模型计算结果和二维轴对称模型的计算结果及试验结果进行综合对比分析。研究发现,三维模型和二维轴对称模型的温度场计算结果相差不大,并且都和试验结果吻合得很好;但与二维轴对称模型相比,三维模型由于考虑了环向摩擦力,其等效应力计算值更大,也更合理,其飞边形状和轴向缩短量的计算结果更接近试验结果。三维模型能更好地模拟摩擦焊接过程。 展开更多

关键词 连续驱动摩擦焊 数值模拟 三维模型 二维轴对称模型

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二维弹塑性磁流体力学数值模拟 被引量：3

4

作者 阚明先 王刚华 +2 位作者 肖波 段书超 杨龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期139-143,共5页

为了研究物质弹塑性对磁驱动实验运动过程、不稳定性发展等的影响,在MDSC2程序的基础上,增加了弹塑性模块,研制了包括弹塑性的磁流体力学程序,并进行了弹塑性项影响的数值模拟和分析。数值模拟表明:没有初始扰动时,弹塑性项几乎不影响... 为了研究物质弹塑性对磁驱动实验运动过程、不稳定性发展等的影响,在MDSC2程序的基础上,增加了弹塑性模块,研制了包括弹塑性的磁流体力学程序,并进行了弹塑性项影响的数值模拟和分析。数值模拟表明:没有初始扰动时,弹塑性项几乎不影响套筒内外半径的运动轨迹;有初始扰动时,弹塑性项对磁驱动固体套筒的Rayleigh-Tayor不稳定性有明显的抑制作用。 展开更多

关键词 弹塑性 磁流体力学 磁驱动数值模拟程序 RT不稳定性 固体套筒

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磁柱式二维阀用电-机械转换器的数值模拟 被引量：2

5

作者 孟彬 孙明明 +1 位作者 李胜 阮健 《液压与气动》 北大核心 2019年第7期93-97,共5页

永磁励磁式电-机械转换器由于永磁体的高温退磁而在应用时存在可靠性问题,为此提出了一种电励磁的磁柱式新型二维阀用电-机械转换器。其结构简单,易于模块化设计和装配,通过对气隙的形状优化设计还有可能获得比例的力矩-转角特性。建立... 永磁励磁式电-机械转换器由于永磁体的高温退磁而在应用时存在可靠性问题,为此提出了一种电励磁的磁柱式新型二维阀用电-机械转换器。其结构简单,易于模块化设计和装配,通过对气隙的形状优化设计还有可能获得比例的力矩-转角特性。建立了该电-机械转换器的三维有限元模型,在Ansoft Maxwell平台上分析了其磁场分布,讨论了励磁安匝数、工作气隙、衔铁和极靴的主要结构参数等对驱动力矩-转角特性的影响,分析结果对于后续的工程设计具有较好的参考价值。 展开更多

关键词 二维 电-机械转换器 磁柱式 数值模拟

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二维磁流体力学程序MFCGⅡ与MFCGⅠ计算结果的对比分析 被引量：9

6

作者 王玉芝 王贵荣 +2 位作者 董志伟 赵强 王泰春 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期899-904,共6页

　根据磁场、电流密度和感应电流的解析公式研制了爆炸磁通压缩发生器充电和爆磁压缩过程的计算程序MFCGⅡ。在相同条件下用该程序和二维磁流体力学程序MFCGⅠ分别计算相同模型所得结果符合较好。因此用MFCGⅡ可分析、解释MFCG实验中有... 　根据磁场、电流密度和感应电流的解析公式研制了爆炸磁通压缩发生器充电和爆磁压缩过程的计算程序MFCGⅡ。在相同条件下用该程序和二维磁流体力学程序MFCGⅠ分别计算相同模型所得结果符合较好。因此用MFCGⅡ可分析、解释MFCG实验中有关的物理问题。 展开更多

关键词 爆磁压缩产生器 磁扩散方程解析解 二维数值模拟程序 等效电路方程

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二维磁流体力学程序MFCGⅢ计算结果与测试结果的对比分析 被引量：6

7

作者 王玉芝 王贵荣 +1 位作者 董志伟 赵强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1307-1312,共6页

　根据磁场、流函数和感应电流的解析公式,研制了间接馈电爆磁压缩发生器充电和爆磁压缩过程计算程序MFCGⅢ。用MFCGⅢ计算了实验模型,其结果与测试结果符合较好。因此MFCGⅢ可对实验提供优化设计,并且可分析、解释MFCG实验中有关的物... 　根据磁场、流函数和感应电流的解析公式,研制了间接馈电爆磁压缩发生器充电和爆磁压缩过程计算程序MFCGⅢ。用MFCGⅢ计算了实验模型,其结果与测试结果符合较好。因此MFCGⅢ可对实验提供优化设计,并且可分析、解释MFCG实验中有关的物理问题。 展开更多

关键词 爆磁压缩产生器 间接馈电 流函数 磁场 二维数值模拟程序 等效电路方程

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磁驱动飞片的一维磁流体动力学数值研究 被引量：8

8

作者 王桂吉 蒋吉昊 +3 位作者 孙承纬 谭福利 张宁 莫建军 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期776-781,共6页

磁驱动高速飞片技术是近年来发展的一种新型实验技术,在冲击波物理领域得到应用。该过程伴随着磁场扩散,并由此引起焦耳加热,使得飞片加载面的相状态发生变化,这决定了飞片厚度的范围。基于拉格朗日坐标系,利用磁流体动力学方程组、电... 磁驱动高速飞片技术是近年来发展的一种新型实验技术,在冲击波物理领域得到应用。该过程伴随着磁场扩散,并由此引起焦耳加热,使得飞片加载面的相状态发生变化,这决定了飞片厚度的范围。基于拉格朗日坐标系,利用磁流体动力学方程组、电阻率方程和状态方程数据库,对磁驱动铝飞片进行了一维磁流体动力学数值计算,获得了不同时刻铝飞片密度、温度的剖面分布,得到了磁场扩散速率随加载电流密度的变化关系。文章所选取的电导率方程只考虑到汽化点为止,对于等离子体形成的过程无法描述,如果要精确描述更高电流密度下的驱动过程,需考虑更为普适的电导率方程。磁场扩散速率随加载电流密度的变化存在转折点,在转折点前后可分别用两个线性关系表达式加以刻画。利用这些关系和冲击波物理相关知识,对磁压加载等熵驱动飞片实验样品厚度的选择进行了研究。 展开更多

关键词 磁驱动 一维磁流体动力学 数值计算 高速飞片

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求解二维磁弹性问题的一种数值方法——差分正交离散(DOD)法 被引量：1

9

作者 田振国 白象忠 《燕山大学学报》 CAS 2008年第2期153-158,共6页

通过运动方程、物理方程、几何方程及电动力学方程给出了载流薄板在机械场、电磁场作用下的基本方程,以二维平板磁弹性问题为例,建立差分格式,得到了一系列的非线性常微分方程组。利用准线性叠代式对非线性微分方程组进行线性化处理,最... 通过运动方程、物理方程、几何方程及电动力学方程给出了载流薄板在机械场、电磁场作用下的基本方程,以二维平板磁弹性问题为例,建立差分格式,得到了一系列的非线性常微分方程组。利用准线性叠代式对非线性微分方程组进行线性化处理,最后利用正交离散法得到了该问题的解。本文建立的载流板壳二维磁弹性问题的数值计算方法——差分正交离散法(DOD法)不仅对二维问题有效,同样也为三维磁弹性的边值问题的解决奠定了理论基础。 展开更多

关键词 差分正交离散法 磁弹性 二维问题 数值方法 耦合场

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带窗口磁驱动准等熵压缩实验模拟 被引量：3

10

作者 阚明先 王刚华 +4 位作者 刘利新 南小龙 计策 何勇 段书超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期117-121,共5页

在二维磁驱动数值模拟程序MDSC2中增加了LiF材料的材料参数和功能模块,使MDSC2程序具有了求解带窗口磁驱动准等熵压缩实验的能力。采用MDSC2程序,对大电流脉冲功率装置上的exp-3-window、exp-6-window带窗口磁驱动准等熵压缩实验进行了... 在二维磁驱动数值模拟程序MDSC2中增加了LiF材料的材料参数和功能模块,使MDSC2程序具有了求解带窗口磁驱动准等熵压缩实验的能力。采用MDSC2程序,对大电流脉冲功率装置上的exp-3-window、exp-6-window带窗口磁驱动准等熵压缩实验进行了模拟。数值模拟结果表明,二维磁驱动数值模拟程序MDSC2能正确模拟带窗口磁驱动准等熵压缩实验exp-3-window和exp-6-window的全过程,模拟的飞片/窗口界面速度在飞片/窗口界面速度的上升阶段、峰值附近和卸载阶段与实验测量基本一致,验证了新程序的计算有效性。MDSC2程序对带窗口磁驱动准等熵压缩实验的正确模拟有助于磁驱动样品物性实验的研究。 展开更多

关键词 磁驱动准等熵压缩实验 二维磁驱动数值模拟程序 飞片/窗口界面速度 磁流体力学 数值模拟

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聚龙一号上磁驱动铝飞片发射实验的数值分析与再设计 被引量：2

11

作者 阚明先 杨龙 +4 位作者 段书超 王刚华 肖波 张朝辉 王贵林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期793-798,共6页

聚龙一号上PTS-151发次实验中,磁驱动加速370μm厚飞片测得的最大速度为18km/s,磁驱动加速482μm厚飞片测得的最大速度为19km/s。采用MDSC2程序,对PTS-151发次实验进行了数值分析,结果表明:PTS-151发次实验中测量的最大速度的含义不同... 聚龙一号上PTS-151发次实验中,磁驱动加速370μm厚飞片测得的最大速度为18km/s,磁驱动加速482μm厚飞片测得的最大速度为19km/s。采用MDSC2程序,对PTS-151发次实验进行了数值分析,结果表明:PTS-151发次实验中测量的最大速度的含义不同于以往文献中飞片的最大速度。以往文献中发射飞片在测试过程中自由面未被烧蚀,测试的最大速度为飞片自由面速度;PTS-151发次实验中两个飞片在测量过程中自由面被烧蚀,实验测量的最大速度为飞片被完全烧蚀前的一瞬间飞片内部最后一个固体面的速度。在飞片自由面未被烧蚀之前,370μm厚飞片的计算最大自由面速度仅为7km/s,482μm厚飞片的计算最大自由面速度仅为11.8km/s,远低于测量值。对PTS-151发次实验条件下飞片尺寸进行了再设计,飞片厚度为680μm时最优,既能保证自由面未烧蚀,又使得飞片的速度最大,达到17.5km/s。 展开更多

关键词 聚龙一号装置 磁驱动飞片 二维磁驱动数值模拟程序 固体反射面 自由面速度

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轴对称二维氢氧爆轰驱动激波管的模拟(英文)

12

作者 杨宏伟 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期622-628,共7页

对由前向爆轰产生驱动气体并具有局部锥形收缩截面的轴对称激波管利用两相常比热完全气体的欧拉方程组和有限体积TVD格式在局部正交的网格上进行了二维数值模拟。将消除两种介质界面处数值振荡的新方法成功地推广到二维情况。分析了该... 对由前向爆轰产生驱动气体并具有局部锥形收缩截面的轴对称激波管利用两相常比热完全气体的欧拉方程组和有限体积TVD格式在局部正交的网格上进行了二维数值模拟。将消除两种介质界面处数值振荡的新方法成功地推广到二维情况。分析了该激波管的力学特性。 展开更多

关键词 轴对称 二维氢氧爆轰驱动激波管 收缩截面 前向爆轰 有限体积TVD格式 数值模拟 欧拉方程组 驱动气体

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回流罩结构Z-箍缩实验的数值模拟 被引量：2

13

作者 阚明先 贾月松 +2 位作者 张南川 傅贞 章征伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期125-129,共5页

采用二维磁驱动数值模拟程序(MDSC2)对大电流脉冲功率装置FP-2上的回流罩结构Z-箍缩实验exp90和exp60进行了数值模拟。数值模拟表明,回流罩结构Z-箍缩实验测量电流/回路电流不是负载套筒电流,回流罩结构Z-箍缩实验中回路电流不完全从负... 采用二维磁驱动数值模拟程序(MDSC2)对大电流脉冲功率装置FP-2上的回流罩结构Z-箍缩实验exp90和exp60进行了数值模拟。数值模拟表明,回流罩结构Z-箍缩实验测量电流/回路电流不是负载套筒电流,回流罩结构Z-箍缩实验中回路电流不完全从负载套筒通过,回路电流和负载套筒电流之间存在一个结构系数,提出了边界磁场强度与回路电流关系的新公式。采用具有结构系数的边界磁场强度公式和磁流体力学程序能正确模拟exp90和exp60两个回流罩结构Z-箍缩实验,模拟的套筒内径运动速度和实验测量速度相一致。回流罩结构Z-箍缩实验的结构系数为一常数,仅由回流罩的初始结构确定。90 mm和60 mm内直径套筒的结构系数分别为0.87和0.90。在套筒初始厚度、绝缘材料等其它条件相同的情况下,套筒内径越大,回流罩结构Z-箍缩实验的结构系数越小。 展开更多

关键词 二维磁驱动数值模拟程序 回流罩结构Z-箍缩实验 磁流体力学 结构系数 数值模拟

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计算电磁学中电工钢片磁特性模型研究的新进展 被引量：10

14

作者 谢德馨 白保东 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2007年第3期289-294,共6页

电工钢片具有复杂的非线性磁特性,是电工产品中应用最广泛的磁性材料.为了降低能耗、实现产品综合性能的优化设计,需要在电机、电器电磁场数值分析中实现对电工钢片磁特性的精确模拟.讨论了计算电磁学中电工钢片磁特性模型研究中的几个... 电工钢片具有复杂的非线性磁特性,是电工产品中应用最广泛的磁性材料.为了降低能耗、实现产品综合性能的优化设计,需要在电机、电器电磁场数值分析中实现对电工钢片磁特性的精确模拟.讨论了计算电磁学中电工钢片磁特性模型研究中的几个主要问题,包括磁性材料各种磁滞模型的基本思想、不同模型的优点和局限性、电工钢片磁特性测量方法的研究进展以及与磁特性模型相对应的电磁场分析方法的研究现状. 展开更多

关键词 计算电磁学 电工钢片 磁滞特性 二维磁测量 数值分析

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Kr喷气箍缩等离子体的数值研究 被引量：2

15

作者 段耀勇 郭永辉 +2 位作者 王文生 邱孟通 邱爱慈 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期663-667,共5页

　探讨了Z箍缩等离子体辐射磁流体模拟二维三温物理模型及其数值计算方法,针对"强光一号"加速器上Kr喷气实验的具体条件,利用辐射磁流体力学程序Zpinch2D DG模拟了Kr喷气等离子体聚爆过程,分析了X射线辐射的特点,给出了等离... 　探讨了Z箍缩等离子体辐射磁流体模拟二维三温物理模型及其数值计算方法,针对"强光一号"加速器上Kr喷气实验的具体条件,利用辐射磁流体力学程序Zpinch2D DG模拟了Kr喷气等离子体聚爆过程,分析了X射线辐射的特点,给出了等离子体密度和温度的演化图像以及喷气箍缩中一些带有普遍性的结论。 展开更多

关键词 Z箍缩 等离子体辐射 磁流体力学 数值模拟 二维三温物理模型 Kr喷气实验 X射线 受控热核聚变

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管道可视化检测系统的研究与实现 被引量：2

16

作者 徐海 何辅云 +1 位作者 张海燕 陈恩华 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1136-1138,共3页

文章设计了基于Windows操作系统的可视化检测系统,采取数据库连接方式,把所有的检测信息存入数据库中,使查询简单而又高效;由于检测监控模块是整个检测系统软件的核心与基础部分,因而重点介绍了实时检测程序主要设计流程;结果证明,检测... 文章设计了基于Windows操作系统的可视化检测系统,采取数据库连接方式,把所有的检测信息存入数据库中,使查询简单而又高效;由于检测监控模块是整个检测系统软件的核心与基础部分,因而重点介绍了实时检测程序主要设计流程;结果证明,检测系统实现了对钢管的自动化、智能化及可视化检测,在实际生产领域中得到了广泛应用。 展开更多

关键词 管道缺陷 可视化 二维漏磁检测 硬件驱动程序 检测监控模块

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