基于磁粉纹法与Ansoft-Maxwell模拟法快速探究平面阴极靶的磁场分布 被引量：1

1

作者 王誉 娄树普 +1 位作者 辛博 张茂彩 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第5期307-312,319,共7页

利用磁粉纹法结合少量的磁场实测值确定了平面阴极靶内永磁体的位置、分布及尺寸,结合阴极靶的其他主要结构参数,进一步建立了阴极靶的磁场计算模型。利用Ansoft-Maxwell软件模拟了该阴极靶整体、重要截面、重要路径的磁场大小和磁场矢... 利用磁粉纹法结合少量的磁场实测值确定了平面阴极靶内永磁体的位置、分布及尺寸,结合阴极靶的其他主要结构参数,进一步建立了阴极靶的磁场计算模型。利用Ansoft-Maxwell软件模拟了该阴极靶整体、重要截面、重要路径的磁场大小和磁场矢量的分布及其变化规律,利用高斯计实测了靶材表面重要路径不同方向上的磁场分量。通过模拟值与实测值的对比表明:模拟计算出的靶面磁场与实测磁场的误差在5%以内,进一步说明利用磁粉纹法结合磁场模拟的方式可以较为准确和快速地预测未知平面磁控溅射阴极靶的磁场分布。 展开更多

关键词 磁粉纹法 Ansoft-Maxwell 磁场分布 仿真模拟 阴极靶

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁场重联的二维粒子模拟研究 被引量：4

2

作者 郭俊 陆全明 +1 位作者 王水 窦贤康 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期248-255,共8页

利用二维全粒子模拟方法研究了无碰撞等离子体中的磁场重联过程,得到了不同区域的离子和电子速度分布。计算结果表明,电子和离子在扩散区中的不同动力学特性产生的Hall电流使磁场的y分量B_y呈现四极形分布。离子和电子的速度分布偏离了... 利用二维全粒子模拟方法研究了无碰撞等离子体中的磁场重联过程,得到了不同区域的离子和电子速度分布。计算结果表明,电子和离子在扩散区中的不同动力学特性产生的Hall电流使磁场的y分量B_y呈现四极形分布。离子和电子的速度分布偏离了初态时的Maxwell分布,呈现非局域的多重分布。同时由于磁场重联而产生的电场使电子在X点附近得到加速和加热,因而在电子的能谱分布中形成一高能尾。 展开更多

关键词 磁场重联 二维全粒子模拟 速度分布 等离子体物理 电子 Maxwell分布 高能尾

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁场重联中离子轨道的混合模拟研究 被引量：9

3

作者 贾英东 李毅 +1 位作者 王水 葛亚松 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期145-151,共7页

在使用 2 .5维混合模拟方法研究了Petschek模型稳态驱动磁场重联演化的基础上 ,本文考察了计算域内各典型区域中粒子分布函数的变化 ,描绘了重联区不同位置几种类型的非Maxwell分布函数 .结果表明 ,磁场重联会将重联区少部分粒子加速到... 在使用 2 .5维混合模拟方法研究了Petschek模型稳态驱动磁场重联演化的基础上 ,本文考察了计算域内各典型区域中粒子分布函数的变化 ,描绘了重联区不同位置几种类型的非Maxwell分布函数 .结果表明 ,磁场重联会将重联区少部分粒子加速到很高的能量 ,不同加速程度的粒子将形成球壳状的速度分布 .粒子的轨道特征表明 ,在重联区中出流的粒子 ,有一部分被磁镜捕获 ,其回旋半径大于重联区宽度 ,并构成整个流体速度的低速部分 .另外 ,在X中性点附近进入重联区的粒子沿磁力线向出流区以三种形式漂移 ,分别为 :沿磁力线逃逸、捕获在磁镜中随流体运动、横越磁力线漂移 ,其比例分别约为 70 % ,2 0 %和 10 % . 展开更多

关键词 磁场重联 粒子轨道 混合模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

跃移层中沙粒浓度分布特征的研究 被引量：24

4

作者 武建军 何丽红 郑晓静 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期15-21,共7页

对于不同的沙粒起跳初速度分布函数 ,利用数值方法模拟了沙粒浓度沿高程的分布规律 ,发现风沙流强度沿高程具有“递增 -饱和 -衰减”的按层分布的规律 .进一步详细研究了影响风沙流结构的主要因素 ,如风速分布、地表粗糙度、沙粒粒径等... 对于不同的沙粒起跳初速度分布函数 ,利用数值方法模拟了沙粒浓度沿高程的分布规律 ,发现风沙流强度沿高程具有“递增 -饱和 -衰减”的按层分布的规律 .进一步详细研究了影响风沙流结构的主要因素 ,如风速分布、地表粗糙度、沙粒粒径等对风沙流结构的影响方式和规律 . 展开更多

关键词 跃移层 沙粒浓度 分布特征 风沙流结构 数学模拟 初速度分布函数 分布规律 沙粒跃移 沙漠化

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由下落非均一粒径颗粒流的流场特性 被引量：7

5

作者 王怡 樊航 任晓芬 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第3期418-422,共5页

利用DPM-CFD模型对非均一粒径颗粒流自由下落过程中气流速度的分布规律、颗粒的扩散和运动特性进行了研究,模拟结果与实验及理论吻合良好.研究发现,空气在轴心处形成射流,其周围有漩涡产生;气流速度沿径向先减小后增加,之后再次呈现下... 利用DPM-CFD模型对非均一粒径颗粒流自由下落过程中气流速度的分布规律、颗粒的扩散和运动特性进行了研究,模拟结果与实验及理论吻合良好.研究发现,空气在轴心处形成射流,其周围有漩涡产生;气流速度沿径向先减小后增加,之后再次呈现下降趋势,在轴心处速度最大,且沿轴向增加;颗粒物浓度沿径向减小,扩散半径随粒径减小而增加;随着颗粒流的下落,颗粒速度的增幅由快到慢,逐渐趋于平缓;在小颗粒中混入大颗粒可使小颗粒沉降速度减小. 展开更多

关键词 非均一粒径 颗粒速度 气流分布 数值模拟 自由下落

在线阅读 下载PDF 职称材料

气固两相湍流射流中颗粒的统计特性 被引量：7

6

作者 刘小云 罗坤 +1 位作者 金军 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期108-113,共6页

为了进一步揭示气固两相湍流射流中颗粒的扩散机理,在对流场进行高精度直接数值模拟的基础上对颗粒进行了统计研究。跟踪颗粒轨迹时,在拉格朗日框架进行,统计颗粒的平均速度时采用欧拉方法。结果显示,颗粒的流向平均速度剖面呈高斯分布... 为了进一步揭示气固两相湍流射流中颗粒的扩散机理,在对流场进行高精度直接数值模拟的基础上对颗粒进行了统计研究。跟踪颗粒轨迹时,在拉格朗日框架进行,统计颗粒的平均速度时采用欧拉方法。结果显示,颗粒的流向平均速度剖面呈高斯分布,而横向平均速度剖面则呈正弦分布。其中Stokes 数为1 的中等颗粒的速度较低,Stokes 数为0.1 的小颗粒的速度分布较宽,而Stokes 数为8 的大颗粒在射流中心区的速度较高。颗粒速度分布的不同导致颗粒不同的浓度分布和扩散方式。 展开更多

关键词 湍流射流 气固两相 统计特性 Stokes数 直接数值模拟 速度剖面 速度分布 扩散机理 统计研究 颗粒轨迹 拉格朗日 欧拉方法 平均速度 高斯分布 扩散方式 浓度分布 高精度 对流场 小颗粒 中心区 大颗粒 正弦

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲功率装置汇流区由电子发射导致的电流损失机制 被引量：1

7

作者 赵海龙 董烨 +3 位作者 周海京 邹文康 王刚华 王强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期78-82,共5页

面向大型脉冲功率装置聚龙一号（P T S 装置）,以电磁粒子模拟方法（PIC ） 为依托,围绕真空汇流区双层柱-孔盘旋（ DPHC ） 结构区域,研究电子发射对DPHC 结构在电流传输、汇聚过程中的影响.使用全三维大规模并行粒子模拟软件NEPTUNE3... 面向大型脉冲功率装置聚龙一号（P T S 装置）,以电磁粒子模拟方法（PIC ） 为依托,围绕真空汇流区双层柱-孔盘旋（ DPHC ） 结构区域,研究电子发射对DPHC 结构在电流传输、汇聚过程中的影响.使用全三维大规模并行粒子模拟软件NEPTUNE3D ,简化并建立DPHC 结构的物理和几何模型,利用全电路数值模拟的方法获得PTS 装置真空轴向绝缘堆处开路和短路电压波形曲线作为输入条件,计算得到DPHC 结构中磁场强度分布.分别考虑是否存在电子发射过程,获得输出端电流损失随时间变化曲线,经过对比得到峰值时刻由阴极表面电子发射所导致的电流损失率为0 . 4 6 % -0. 4 8 % . 展开更多

关键词 聚龙一号 柱-孔盘旋结构 电磁粒子模拟 磁场分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

负氢离子源中多峰磁场形态数值模拟 被引量：2

8

作者 王小敏 杨超 +1 位作者 刘大刚 王学琼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2767-2772,共6页

基于磁荷模型,在有限差分法基础上,推导了3维永磁体数值算法,结合全3维PIC/MCC粒子模拟算法,数值分析比较了外置型和"伞状"型两种特殊形态多峰磁场对电子能量沉积的影响。模拟结果表明:二者都能对粒子起到约束作用且能过滤引... 基于磁荷模型,在有限差分法基础上,推导了3维永磁体数值算法,结合全3维PIC/MCC粒子模拟算法,数值分析比较了外置型和"伞状"型两种特殊形态多峰磁场对电子能量沉积的影响。模拟结果表明:二者都能对粒子起到约束作用且能过滤引出负氢离子,同时二者电子能量分布规律基本一致,都呈现了双电子能态,符合等离子体放电基本机理;外置型过滤磁场对粒子的约束能力更强,能明显产生更多的粒子,总粒子数大约是"伞状"型过滤磁场情况下的4倍;"伞状"型过滤磁场能有效地抑制由磁场不均匀所引起的电子漂移,使产生的负氢离子空间分布更均匀。模拟结果与国外实验结果基本一致。 展开更多

关键词 负氢离子源 多峰磁场 电子能量分布函数 粒子模拟 蒙特卡罗

在线阅读 下载PDF 职称材料

存在初始引导场情况下的无碰撞磁场重联 被引量：1

9

作者 傅向荣 郭俊 王水 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期432-439,共8页

采用二维三分量的全粒子模拟方法研究了不同初始引导场情况下的无碰撞磁场重联及初态为一维的Harris电流片．结果表明,B_(z0)＞0．5B_0的强引导场不仅会显著改变粒子的运动轨迹,而且会改变重联区附近的电场和流场结构,从而影响重联率和... 采用二维三分量的全粒子模拟方法研究了不同初始引导场情况下的无碰撞磁场重联及初态为一维的Harris电流片．结果表明,B_(z0)＞0．5B_0的强引导场不仅会显著改变粒子的运动轨迹,而且会改变重联区附近的电场和流场结构,从而影响重联率和电子加速．运用广义欧姆定律解释了不同引导场下电场的结构特征．另外,通过对扩散区附近束流电子的跟踪研究发现,在二维模型中,不论引导场强弱,位于扩散区中心垂直模拟平面的感应电场对电子加速起主要作用,而扩散区外平面电场的贡献很小． 展开更多

关键词 无碰撞磁场重联 引导场 粒子模拟 电子加速

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁岛合并研究 被引量：1

10

作者 王晓 黄灿 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2356-2361,共6页

本文采用二维全粒子模拟来研究无碰撞等离子体中的磁岛合并过程.结果表明,磁岛合并分为两个阶段,在第一个阶段,两个磁岛因同向电流丝之间的吸引力而缓慢地相互靠近,在这个过程中,合并线附近的电子被面外电场加速,形成薄电流片,同时电流... 本文采用二维全粒子模拟来研究无碰撞等离子体中的磁岛合并过程.结果表明,磁岛合并分为两个阶段,在第一个阶段,两个磁岛因同向电流丝之间的吸引力而缓慢地相互靠近,在这个过程中,合并线附近的电子被面外电场加速,形成薄电流片,同时电流片两侧形成磁场堆积.第二个阶段为快速重联阶段,合并线附近的电磁场结构和以Harris电流片为初态的重联扩散区的电磁场结构很相似,其中最显著的特点为面外磁场的四极型结构. 展开更多

关键词 磁重联 磁岛 磁岛合并 粒子模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

搅拌作用下铝熔体流场分布及SiC颗粒分散过程数值模拟 被引量：1

11

作者 王泽政 常庆明 +1 位作者 洪守坤 陈笛 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期30-36,共7页

基于fluent软件,采用VOF和DPM模型对在搅拌作用下SiC颗粒增强铝基复合材料中铝熔体的流场分布和SiC颗粒在流场内部的空间分布过程进行数值模拟,分析搅拌过程中流场速度和叶片浸入深度对SiC颗粒在铝熔体中分散的影响。结果表明,容器中流... 基于fluent软件,采用VOF和DPM模型对在搅拌作用下SiC颗粒增强铝基复合材料中铝熔体的流场分布和SiC颗粒在流场内部的空间分布过程进行数值模拟,分析搅拌过程中流场速度和叶片浸入深度对SiC颗粒在铝熔体中分散的影响。结果表明,容器中流场的最大速度分布在桨片叶端,随着搅拌桨转速增加,流场中径向方向和轴向方向的速度均不断增大,随着叶片浸入深度的增加,靠近容器底部和侧壁的流场速度逐渐增大,较大的流场速度有利于SiC颗粒在铝熔体中的分散;当叶片浸入深度一定时,自由液面的漩涡高度和深度随搅拌桨转速的加快而增加,当漩涡底部到达搅拌桨上端时,SiC颗粒开始进入流场内部扩散,在流场内上、下涡流的带动下实现均匀分散。 展开更多

关键词 铝熔体 流场分布 SIC 颗粒分散 搅拌 流场速度 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同冲击条件下微晶玻璃涂层冲蚀应力的有限元模拟

12

作者 周黎明 张智银 +3 位作者 刘建豪 李延博 柳炳琦 龚伟 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第10期3692-3698,共7页

材料表面应力状态对材料的冲蚀磨损行为起着重要作用。本文利用有限元方法探讨了冲蚀角度、冲蚀速度、磨料粒径对微晶玻璃涂层冲蚀应力的影响,利用常温冲蚀试验机对微晶玻璃涂层在不同冲蚀角度下的体积磨损率进行了测定。结果表明,随冲... 材料表面应力状态对材料的冲蚀磨损行为起着重要作用。本文利用有限元方法探讨了冲蚀角度、冲蚀速度、磨料粒径对微晶玻璃涂层冲蚀应力的影响,利用常温冲蚀试验机对微晶玻璃涂层在不同冲蚀角度下的体积磨损率进行了测定。结果表明,随冲蚀角度、冲蚀速度、磨料粒径增大,涂层的冲蚀应力均逐渐增大。在相同的冲蚀角度和冲蚀速度条件下,磨料粒径对涂层冲蚀应力的提升效果显著。微晶玻璃涂层冲蚀磨损率随冲蚀角度的增大而增加,其变化规律与冲蚀应力变化趋势基本一致,从而验证了有限元应力模拟的可靠性。 展开更多

关键词 微晶玻璃涂层 冲蚀磨损 有限元模拟 应力分布 冲蚀角度 冲蚀速度 磨料尺寸

在线阅读 下载PDF 职称材料

风沙流结构的SPH模拟研究

13

作者 楚花明 金阿芳 +1 位作者 闻腾腾 梁岚博 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第1期32-36,41,共6页

风沙流结构是研究风沙流运动的重要内容,沙粒的起跳速度的分布对其有重要影响。这里使用光滑粒子流体动力学方法(Smooth Particle Hydrodynamics,简称SPH方法),建立了气体和沙粒的受力模型、沙粒之间的碰撞模型以及两相之间的耦合机制,... 风沙流结构是研究风沙流运动的重要内容,沙粒的起跳速度的分布对其有重要影响。这里使用光滑粒子流体动力学方法(Smooth Particle Hydrodynamics,简称SPH方法),建立了气体和沙粒的受力模型、沙粒之间的碰撞模型以及两相之间的耦合机制,分别模拟了两种粒径的沙粒在单一粒径沙粒条件下,在分布均匀的沙床面上从起跳到风沙流稳定的过程。发现沙粒的起跳速度分布符合Gamma分布,输沙率在约3000步后达到稳定,稳定后输沙量沿高度的分布属于分层结构。模拟结果证明SPH方法能够进一步应用在风沙流结构的数值模拟研究中。 展开更多

关键词 光滑粒子流体动力学方法(SPH) 数值模拟 风沙流结构 起跳速度分布

在线阅读 下载PDF 职称材料