電磁發射技術的案例
電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進的動能殺傷武器
電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進的動能殺傷武器．與傳統的大炮將火藥燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統中電磁場的作用力，其作用的時間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程．因而引起了世界各國軍事家們的關注．自80年代初期以來，電磁炮在未來武器的發展計劃中，已成為越來越重要的部分。
利用電磁力(洛侖茲力)沿導軌發射炮彈的武器。它主要由能源、加速器、開關三部分組成。 能源通常采用可蓄存10～100兆焦耳能量的裝置。目前實驗用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發電機，其中單極發電機是近期內最有前途的能源。加速器是把電磁能量轉換成炮彈動能，使炮彈達到高速的裝置。主要有：使用低壓直流單極發電機供電的軌道炮加速器和離散或連續線圈結構的同軸同步加速器兩大類。開關是接通能源和加速器的裝置，能在幾毫秒之內把兆安級電流引進加速器中，其中的一種是由兩根銅軌和一個可在其中滑動的滑塊組成。早在19世紀，科學家已發現在磁場中的電荷和電流會受到洛侖茲力的作用。20世紀初，有人提出利用洛侖茲力發射炮彈的設想。在兩次世界大戰中，法國、德國和日本都曾研究過電磁炮。第二次世界大戰以后，其他國家也進行過這方面的研究。自70年代初以來，與電磁發射有關的技術取得了重大進展。澳大利亞國立大學建造了第一臺電磁發射裝置，將 3克重的塑料塊（炮彈）加速到6000米／秒的速度。此后，澳、美科學家制造了不同類型的實驗樣機，并進行過多次發射實驗。用單極發電機供電的電磁炮，已能把318克重的炮彈加速到4200米／秒的速度。磁通壓縮型電磁炮已能將 2克重的炮彈加速到11000米／秒的速度。
展開 Comsol多物理場耦合的電磁發射分析
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p> 電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統中電磁場產生的安培力來對金屬炮彈進行加速，使其達到打擊目標所需的動能，與傳統的大炮，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。</p><p> 電磁軌道發射裝置內 電磁場、溫度場和結構場相互耦合在一起，使裝置 內彈道工作環境十分惡劣。</p><p> 此次采用Comsol進行電磁軌道建模，采用過盈接觸力學分析、準靜態磁場，電流屈膚效應、熱場耦合動網格進行多物理場分析。</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202105/91205b46ae2d44989cd06e213777ca67.png" title="QQ圖片20210531210557.png" alt="QQ圖片20210531210557.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202105/91205b46ae2d44989cd06e213777ca67.png?
展開 軌道電磁炮技術的多場耦合仿真----電熱 結構 溫度耦合
軌道電磁炮技術的多場耦合及溫度仿真
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS)
電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統中電磁場產生的洛倫茲力來對金屬炮彈進行加速，使其達到打擊目標所需的動能，與傳統的化學推動的大炮相比，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。
2007年1月16日，美國海軍研究辦公室剪彩用一門90毫米口徑的試驗型電磁炮發射1發高速炮彈穿透了儀式彩帶。這發炮彈在炮口的初始動能達到7.4兆焦，初速度達每秒2146米；2008年，美國海軍測試的電磁炮樣炮的動能達到10.64兆焦，初速達到每秒2520米；2010年12月，美國海軍的電磁炮測試中，一門測試的電磁炮取得了33兆焦的最大動能，創下了已經公開的電磁炮的世界紀錄。
電磁炮的基本原理如圖所示，利用兩根通電平行金屬軌道產生的電磁力來推動無裝藥炮彈射擊.
炮彈的出口速度理論上最大可達到7馬赫，射程最遠超過400公里，目前多國海軍都在積極發展電磁軌道炮，電磁炮是用電磁系統中的電磁場所產生的洛倫茲力來推動炮彈發射。理論上，只要足夠的電力，足夠的線圈，足夠硬度和熔點的材料，電磁炮的威力就沒有極限。但是由于炮彈后面部分必須為導體，傳遞導軌兩側的電流，電流過大導致導軌發熱嚴重，兩次發射必須有足夠的時間間隔，以降溫和為電容充電，準備下一次的發射。
展開 發射和接收極線圈與磁芯的組合結構電磁仿真 ￥800
發射和接收極線圈是一種用于無線通信和無線能量傳輸的裝置，通常與磁芯結合使用。發射極線圈是一個線圈，通過通電產生交變電流，從而在周圍產生一個隨時間變化的磁場。這個磁場與接收極線圈中的磁芯產生相互耦合，從而傳輸電能或信號。接收極線圈通常也是一個線圈，通過與發射極線圈的磁場耦合，感應到隨時間變化的磁場，并將其轉換為電能或信號。磁芯是發射和接收極線圈中的一個重要組成部分。磁芯通常由磁性材料制成，如鐵氧體或釹鐵硼等。磁芯的作用是增加磁場的強度和聚焦磁場，從而提高發射和接收的效率。發射和接收極線圈通常放置在空間中的一定距離，并通過磁場的相互作用來進行無線能量傳輸或信號傳輸。發射極線圈通過傳輸電能的方式，將能量傳輸到接收極線圈中，通過感應電磁感應原理將磁場能量轉換為電能。接收極線圈將接收到的電能用于供電或將信號轉換為相應的輸入。
本案例基于COMSOL軟件的電磁場模塊，建立了線圈和磁芯的組合結構模型，并數值仿真得到結構的磁場分布變化，模型及仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，可以下載模型源文件！
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一汽奔騰 | 電動汽車高壓系統電磁輻射發射的建模與仿真
文章來源：1.一汽奔騰轎車有限公司，2.中國汽車技術研究中心有限公司
1 前言
目前，對汽車 EMC 的仿真主要從電磁輻射、傳導騷擾、線束串擾、抗擾以及天線輻射性能幾個方面展開。 在整車級的電磁耦合預測方面，國內外已形成系列方法。
Chen 通過獲得散射參數（Scattering Parameters，S 參 數），在臺架試驗中預測整車 EMC 性能。Zeng 等利用 傳遞函數法預測整車電磁耦合問題。Hiroki 等采用傳遞函數的方式進行電動汽車的 EMC 設計。 高鋒等 基于多端口理論方法，通過臺架試驗模擬整車輻射發 射問題。葉城愷等基于多端口理論法預測汽車電機 系統對外的輻射發射，并進行了實測驗證。
以上方 法取得了較好的預測效果 ，本 文在上述方法的基礎 上，更加全面地進行高壓系統電磁輻射發射仿真并與 GB/T 18387—2017《電 動車輛的電磁場發射強度的限值和測量方法》 實測結果進行對比分析。利用 FEKO軟件進行高壓系統輻射發射仿真建模，計算高壓系統各部件端口間的S參數，獲得高壓系統端口耦合特性；根據GB/T 18387—2017中的試驗布置以及測量方法，分別從車輛預掃描結果和終掃描結果等多方面驗證該方 法在整車電磁輻射發射仿真預測應用中的可靠性。
2 高壓系統 S 參數仿真模型建立
在 FEKO 軟件中導入整車網格模型并建立高壓系 統輻射發射線束模型，計算車內高壓線束與車外測試天 線端口之間耦合的 S 參數。在整車前艙內建立高壓系 統線束模型如圖 1 所示，搭建高壓線束 S 參數仿真端 口。為保證 S 參數仿真的準確性，前艙網格模型需盡可 能符合實際結構。
展開 電磁炮多物理場耦合仿真 ￥800
<p>電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E7%B3%BB%E7%BB%9F/822874" rel="noopener noreferrer" target="_blank">電磁系統</a>中<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%9C%BA/425162" rel="noopener noreferrer" target="_blank">電磁場</a>產生的<a href="https://baike.baidu.com/item/%E5%AE%89%E5%9F%B9%E5%8A%9B/2076111" rel="noopener noreferrer" target="_blank">安培力</a>來對金屬炮彈進行加速，使其達到打擊目標所需的動能，與傳統的推動的大炮，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。
展開 如何學好電磁仿真技術？ 附電磁學仿真下載
電和磁是不分家的，有電的地方就有磁，所以電磁技術在電氣設備當中得到了廣泛的應用。
1、電氣設備的絕緣分析是電氣柜的必要仿真之一，換言之，就是在設備當中是否發生閃電（電弧擊穿），那么仿真軟件就可以根據離散化的空間單元來計算電場強度，進而判斷其場強是否大于空氣的擊穿場強，后期進行必要的產品設計更改。這是電磁軟件的電場應用。
2、考慮磁場應用就更多了，高頻的電磁波這里不做考慮，那么低頻的應用包括考慮熱效應的有電磁爐、電磁感應淬火、電氣設備功率損耗、電纜功率損耗等
3、考慮電磁受力的有電磁炮、電磁鐵、斷路器的電磁脫扣器，電氣柜的電動力
4、考慮電磁場效果的的有變壓器、金屬檢測儀器、無線充電技術、磁懸浮等技術
電磁仿真技術學習經驗分享
以上講了電磁的常規應用，下面我說一下個人的對于電磁仿真技術的學習經驗。供大家參考，有興趣的可以深入研究
1、話說干一行愛一行，首先你得喜歡仿真分析這門玄學。更要對其充滿好奇心，要多想想你能從中得到什么，沒有興趣，那么就果斷放棄吧，此處不開花，總有你綻放的地方
2、有了興趣那么你就要開始深入研究。如果你對《周易的》乾坤八卦不了解（乾代表天，坤代表地，巽（xùn）代表風，震代表雷，坎代表水，離代表火，艮（gèn）代表山，兌代表澤），那么你對五行-金、木、水、火、土，至少要有個概念，換言之，你對Maxwell方程組不了解，那么對其衍生的電磁學知識有個初步的感性認識，其理論知識至少要達到一定高度（初中物理中的電磁知識即可）。
原理其實很簡單，結合個人經驗，你需要知道三點知識即可
（1）明白無論直流還是交流，只要有電流就會產生磁場，了解其磁場方向（右手定則），方向看看指南針即可
（2）明白電流在磁場中受力方向（左手定則）。
展開 【專家觀點】大型低溫液體火箭“零窗口”發射技術
文章結論
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大型低溫液體運載火箭由于組成系統多、各系統耦合關聯程度大、射前測發流程復雜，實現“零窗口”發射有著更高技術含量和更大難度。本文基于大型低溫運載火箭的系統特點和測試發射約束條件，提出了實現“零窗口”發射的技術方案，并通過發射窗口主動拓展技術，再輔以科學的測試發射策略，以技術和流程的結合共同實現大型低溫液體運載火箭“零窗口”發射目標。
文章來源：宇航總體技術
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手持紅外發射率測量技術：打開紅外世界的“密碼鑰匙”
在現代紅外技術應用中，有一個關鍵參數常常被忽視，卻又無處不在——發射率。它不僅是紅外測溫精準性的決定因素，更是紅外隱身、材料檢測、節能環保等眾多領域的核心密碼。今天，我們就從威睛光學的專業視角，帶您深入了解手持式紅外發射率測量技術及其廣闊的應用場景。
一、什么是發射率？為什么它如此重要？
在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都會向外輻射紅外能量。但不同材料輻射紅外能量的能力各不相同——有的擅長輻射，有的則善于反射。發射率正是描述這種能力的物理參數，它表示實際物體的熱輻射與理想黑體輻射的接近程度，取值范圍在0到1之間。
簡單來說，發射率越高，物體輻射紅外能量的能力越強；發射率越低，則反射能力越強。這個看似簡單的參數，卻是紅外技術應用的基石。無論是紅外測溫、紅外熱像，還是紅外隱身、材料檢測，都必須準確掌握被測物體的發射率，否則一切測量結果都可能是“空中樓閣”。
二、國防安全領域：隱身與反隱身的博弈
在國防安全領域，發射率測量技術扮演著至關重要的角色。
紅外隱身涂層性能評估是典型應用之一。現代無人機、艦船等裝備廣泛采用紅外隱身涂層，以降低被敵方紅外探測設備發現的概率。而這些涂層的紅外隱身效果，核心指標就是其表面發射率。通過手持發射率測量儀，技術保障人員可以在外場快速檢測涂層的發射率參數，評估隱身性能是否達標，發現涂層缺陷，及時進行維護補涂。
此外，在武器裝備紅外特性研究中，發射率測量也是不可或缺的一環。無論是發動機尾噴口的紅外輻射特征分析，還是整機/整車的紅外信號評估，都需要精確的發射率數據作為支撐。
三、民用領域：從節能建材到新能源
隨著“雙碳”目標的推進，發射率測量技術在民用領域同樣展現出巨大潛力。
節能建筑材料是重要應用方向。建筑外墻的輻射制冷涂料、Low-E玻璃等節能材料，其節能效果與表面發射率密切相關。
展開 基于聲發射技術的轉子碰摩故障檢測方法研究
基于聲發射技術的轉子碰摩故障檢測方法研究<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 15:58:59被malong評為5星級，為發貼者加分100。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
基于聲發射技術的轉子碰摩故障檢測方法研究.pdf
Altair 電磁仿真技術盛會：探索人工智能與仿真技術的創新融合
黎小嬌
中國汽車工程研究院 電磁仿真工程師
▉ 演講主題：
新能源汽車電磁兼容仿真與測試技術
▉ 嘉賓簡介：
2015年進入中國汽車工程研究院股份有限公司擔任汽車電磁仿真工程師，從事汽車電磁兼容仿真及測試開發工作，包括整車建模、零部件系統及整車的輻射發射、整車線束串擾、整車抗擾、車載天線輻射性能等仿真方法的研究、相關驗證測試平臺的搭建、零部件及線束的布局優化等工作，在電磁仿真方面具有豐富的工程經驗。
浦實 博士
武漢理工大學 物理科學與技術系 副教授
▉ 演講主題：
用于非輻射中距無線能量傳輸系統的磁耦合共振模式MIMO線圈陣列設計
▉ 嘉賓簡介：
中國物理學會靜電專委會首屆青年委員，武漢理工大學青年教學名師，武漢理工大學“雙一流”建設培育項目校內協同首席專家。主要研究方向是面向車載傳感/移動通信應用領域的微波毫米波太赫茲波天線及器件、鐵路環境電磁兼容特性、鐵路無線通信射頻鏈路特性、以及無線電力/能量傳輸線圈及系統等。
吳倩
比亞迪汽車工業有限公司 高級EMC分析工程師
▉ 演講主題：
電磁仿真預測技術助力智能網聯汽車的開發
▉ 嘉賓簡介：
長安大學畢業，比亞迪整車EMC及射頻仿真團隊負責人。
展開 
Relativity Space 獲得美空軍基地13號發射復合體運營權，3D打印技術是關鍵競爭力
近日，美國私營火箭制造商 Relativity Space 爭取到了卡納維拉爾角空軍基地13號發射復合體的建造運營權。Relativity成為繼United Launch Alliance，Blue Origin和SpaceX之后在這個標志性的發射臺運營的第四家私營火箭制造商。
圖片來源：Relativity Space
顯著減少火箭部件數量
Relativity Space成立于2015年，是一家非常年輕的公司。Relativity Space認為太空發射的未來需要更快、更便宜、更靈活的火箭，傳統技術難以實現。而通過3D打印技術可以制造結構一體化部件，如果應用增材制造技術制造火箭部件，在設計時能夠將火箭零部件的數量顯著減少。
根據Relativity Space，他們可以將火箭零件數從十萬減少到一千個，并大大減少了數量級的勞動時間。這將對火箭的交付時間、產品迭代速度和成本產生影響。
Relativity Space 公司于上周四宣布在競標中獲勝，將與美國空軍在卡納維拉爾角空軍基地建造和運營13號發射復合體Launch Complex 16（LC-16），并計劃在2020年從該發射臺發射第一枚火箭。
Relativity 認為，LC-16是一個具有歷史性意義的發射臺，它最初是為Titan導彈發射而開發的，然后在NASA的Gemini計劃中使用，并且還用于測試Apollo計劃的組件。如果Relativity能夠成功履行合同中的內容，創建一個里程碑，Relativity就有可能擁有該發射臺20年的獨立使用權。
Relativity Space正在進行火箭部件的3D打印和組裝工作。完成后，火箭能夠將1250千克的有效載荷送入低地球軌道，發射成本約為1000萬美元。
展開 交流電磁場檢測技術仿真分析
前言
近年來，隨著能源需求不斷增加，海上石油勘探和開發已經成為一種集資金、技術、風險于一體的新興產業，海上能源開發的有效工具就是海上石油平臺。海洋平臺體積大、造價貴、結構復雜，與陸地設施相比，所處的海洋環境惡劣，容易受到臺風、巨浪、海底腐蝕、海嘯等自然環境的影響。目前我國部分海洋平臺進入了服役的中后期，迫切需要對這些海洋平臺進行安全評估和可靠性分析。
目前，主要的水下無損檢測技術有水下成像檢測、水下超聲波檢測、水下磁粉檢測等。水下成像檢測對水質要求比較高，當水質渾濁的情況下難以發現缺陷。水下超聲波檢測主要針對焊縫內部缺陷的檢測、水下鋼結構的檢驗和評價，通常需要水下和陸地上同時進行檢測，需去掉待測試件表面涂層。水下磁粉檢測對水流要求嚴格，不能應用于流速過快的水下，需要檢測對象表面光滑。
交流電磁檢測（Alternating Current Field Measurement，ACFM）技術結合了交流電位降（ACPD）和渦流檢測（ET）兩種方法。檢測原理為均勻交變磁場在被測工件表面產生均勻的感應電流，當工件表面存有缺陷時，由于工件與空氣電導率不同，感應電流繞過缺陷并在端面處產生聚集，缺陷周圍磁場產生二次畸變。根據二次磁場畸變信號即可對工件表面的缺陷定性和定量分析，實現快速掃查。
與其他水下無損檢測技術相比，ACFM技術具有以下優點：
（1）ACFM技術對水質沒有要求；
（2）ACFM技術產生的磁場能夠很容易穿透金屬上面的涂層，可對不處理涂層的工件進行檢測；
（3）ACFM技術通過檢測可以判斷缺陷長度與深度，實現對缺陷進行定量分析。
綜合考慮水下海洋平臺的檢測環境與檢測成本，交流電磁場檢測技術是解決海洋平臺石油輸送管道和關鍵結構最具潛力的技術方法。
展開 電磁場的高效半解析傳播技術
結果表明，任何電磁場都可以分解為一組諧波場[8,9]。在空間頻率域中，以特定角頻率ω0振蕩的單次諧波場定義為
二.均勻介質中的場追跡
最后，在第6節中，我們通過將光場分解成具有平滑線性相位項的子光場，將半解析SPW算子概念推廣到平滑相位的通用形狀。在目標平面上，所有傳播子光場被相干地相加，其中解析已知的平滑線性相位項以數值有效的方式使用第7節中介紹的逆拋物面分解技術（PDT）進行處理。數值結果證明了新的傳播方法的有效性和準確性。所有的模擬都是用光學軟件VirtualLab完成的。
在第四節中，我們描述了一個用于光場快速傳播的半解析SPW算子，它包含一個光滑的線性相位項。該方法基于線性相位項和橫向偏移量的解析處理。之后，我們將這兩種技術結合起來，得到了一個數值有效的半解析SPW算子，它能夠同時解析地處理線性和球形相位項。
首先，在第二節中我們給出一個問題的描述并引入數學符號。然后，在第3節中，我們考慮了一個球面相位項，Mansuripur[6]為此引入了一種嚴格的技術，稱為使用快速傅里葉變換（FFT）的擴展菲涅耳衍射積分。在本節中，通過應用Van der Avoort等人最初使用的數值合適的拋物線擬合技術改進了該概念。在另一種情況下[7]，詳細討論了擴展菲涅耳算子在數值上可行的參數空間。此外，我們還介紹了擴展的菲涅耳算符的快速反演方法，用于快速計算非傍軸場到焦點區域的傳播。
在本文中，我們沒有進一步的物理近似，介紹了四種新的算法，基于平面波（SPW）算子的角譜，有效地計算包含平滑但強相位項的非傍軸矢量光場的傳播。根據光滑相位項的形狀，可以使用不同的傳播算子。
展開 [VirtualLab] 電磁場的高效半解析傳播技術
之后，我們將這兩種技術結合起來，得到了一個數值有效的半解析SPW算子，它能夠同時解析地處理線性和球形相位項。
最后，在第6節中，我們通過將光場分解成具有平滑線性相位項的子光場，將半解析SPW算子概念推廣到平滑相位的通用形狀。在目標平面上，所有傳播子光場被相干地相加，其中解析已知的平滑線性相位項以數值有效的方式使用第7節中介紹的逆拋物面分解技術（PDT）進行處理。數值結果證明了新的傳播方法的有效性和準確性。所有的模擬都是用光學軟件VirtualLab完成的。
二.均勻介質中的場追跡
在光場追跡法中，光在線性、均勻和各向同性介質中快速而精確的傳播是由諧波場的概念處理的。結果表明，任何電磁場都可以分解為一組諧波場[8,9]。在空間頻率域中，以特定角頻率ω0振蕩的單次諧波場定義為
(1)
用位置向量和角頻率ω分別表示。請注意，下列理論是完全矢量的，因為在式（1）中，諧波場分量代表三個電場分量和三個磁場分量，由于計算效率高，常用的諧波傳播技術基于FFT算法[10]。一種嚴格的傳播技術是SPW算子[5]，其中各諧波場分量的復振幅在與傳播方向正交的平面邊界上，通過傅里葉變換（FT）分解成一組平面波
(2)
是初始平面邊界上的橫向位置向量，是對應的空間頻率矢量。用表示的平面波通過與傳播因子相乘，在距離z上傳播
(3)
表示折射率為n的均勻介質中的波數，c為光的真空速度。最后，利用逆傅里葉變換將所有平面波疊加，從而得到SPW傳播算子，
(4)
從物理角度來看，SPW算子對任何傳播距離z和任何空間頻率矢量k[5]都是有效的。然而，對于長的傳播距離，采樣公式（4）的數值工作量太大。對于非傍軸場，它包含高頻分量，數值工作量將變得更高。
展開 