国家自然科学基金(51377171)
- 作品数：14 被引量：42H指数：4
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- 地闪弯曲通道在不同观察尺度下的回击电磁场特征分析被引量：1
- 2016年
- 基于偶极子法建立了弯曲通道中任意倾斜通道段产生雷电回击电磁场的三维计算模型,给出了空间倾斜通道微元在柱坐标系下激发电磁场的解析表达式,以此为基础,研究了弯曲地闪通道的观察尺度对首次回击和后继回击电磁场计算的影响.结果表明:通道弯曲是导致雷电回击电磁场波形出现振荡的直接原因,无论是首次回击还是后继回击,近区电场基本上不会因为通道弯曲而出现振荡,通道弯曲及其观察尺度也基本不会影响所计算回击电磁场初始峰值(近场区和过渡场区的电场波形为初始拐点)的上升时间,但会影响回击电磁场波形的初始峰值(或初始拐点)、波形的振荡起伏程度以及波形的频谱能量分布,且通道的观察尺度越小、观测点的距离越远、通道回击电流的上升时间越短,对应回击电磁场波形中的振荡起伏越明显.
- 万浩江陈亚洲王晓嘉
- 关键词：雷电电磁场
- 回击电流对雷电远区电磁场多重分形特征的影响
- 针对弯曲通道下回击电流对雷电电磁场波形特征的影响和表征问题,基于偶极子法建立了云地闪随机弯曲通道回击电磁场的计算模型,对不同回击电流波形激发的远区电磁场进行了计算和多重分形分析,获得了观测点方位角和回击电流波形特征对远区...
- 万浩江陈亚洲王晓嘉
- 关键词：雷电电磁场上升时间
- 文献传递
- 地表垂直分层条件下倾斜通道雷电电磁场特性研究
- 为了得到垂直分层大地电导率和放电通道倾斜角度对斜向通道雷电电磁场的影响规律,在差分条件下对三维直角坐标系的倾斜放电通道加源方程进行了推导,在此基础上采用坐标伸缩的完全匹配层(CPML)作为吸收边界截断条件,利用时域有限差...
- 王晓嘉陈亚洲万浩江王李鹏
- 关键词：时域有限差分法
- 文献传递
- 雷电电磁脉冲对双绞线耦合的仿真研究被引量：15
- 2015年
- 为得到雷电电磁脉冲对双绞线的耦合规律,基于软件CST仿真研究了双绞线长度、电场极化方向、终端负载对线缆终端响应电压的影响。结果表明,随着线缆长度的增加,双绞线受测端负载感应电压波形脉宽会增大,但感应电压幅值变化规律受辐射场波形频谱分布的影响;线缆受测端负载感应电压幅值随着线缆与电场方向的夹角的增大而变小,当电场与线缆垂直时,感应电压为0;随着终端负载阻值的增加,双绞线受测端负载感应电压也逐步增大,且增大趋势减缓。
- 王浩陈亚洲万浩江王晓嘉
- 关键词：雷电电磁脉冲感应电压
- 空间LEMP的远场近似特性
- 2018年
- 为了模拟远区空间雷电电磁脉冲场,以便开展空间电子信息装备在空中受雷电电磁场影响研究,本文对远场区空间雷电电磁脉冲场的波形特征进行分析,从理论上探索了远场区空中不同高度处雷电电磁脉冲场与回击通道底部电流之间的相互关系。通过理论推导和近似处理,得到了基于传输线模型的远场区空间雷电电磁脉冲场和回击通道底部电流之间的关系。对比雷电电磁场的精确表达式与近似表达式描绘的波形,结果表明:远场区距离地面一定高度的空间雷电电磁场波形与回击通道底部电流波形存在局域特征近似性,且二者之间近似关系的适用高度随着水平距离的增大而近似线性增大。
- 王李鹏王晓嘉
- 关键词：远场传输线模型
- 水平分层大地电导率对倾斜通道LEMP场影响研究被引量：1
- 2017年
- 为了得到水平分层条件下,放电通道倾斜角度、大地电导率以及分层土壤厚度对倾斜通道雷电电磁脉冲(LEMP)场的影响规律,在差分条件下对三维直角坐标系的倾斜放电通道加源方程进行了推导,在此基础上利用时域有限差分(FDTD)法对倾斜通道雷电电磁场进行了建模。研究结果表明,当放电通道倾斜角度改变时,雷电电磁场峰值会随着倾斜角度的增加而出现明显的上升,同时观测点与雷击点之间的距离越大倾斜角度对电磁场的影响越明显。当电导率发生改变时,上层电导率主要影响电磁场的峰值,而底层土壤电导率主要影响电磁场的下降沿陡度和波尾幅值,对电磁场峰值影响较小,基本可以忽略。此外,电场波形的下降沿陡度随土壤上层电导率的减小而增加,随下层电导率的减小而降低。当上层土壤厚度改变时,在影响深度范围内电场波尾幅值会随着上层厚度的增加而增加,但电磁场峰值基本不受影响,而且随着水平距离的增加表层土壤的影响深度在不断加大。
- 王晓嘉陈亚洲万浩江董国军
- 关键词：雷电电磁脉冲时域有限差分法土壤厚度
- 地表垂直分层条件下倾斜通道雷电电磁场特性研究
- 2017年
- 为了得到垂直分层大地电导率和雷电回击通道倾斜角度对雷电电磁脉冲场(LEMP)的影响规律,该文利用时域有限差分法对倾斜通道雷电电磁场进行了建模计算。研究结果表明,当观测点位于倾斜回击通道下方时,地表雷电电磁场峰值会随着回击通道倾斜角度的增加而出现明显的上升,同时电磁场的上升沿变得更加陡峭。观测点与地表雷击点之间的水平距离越大,雷电电磁场的峰值时间也就越大。对地表电磁场而言,观测点同侧大地电导率主要影响雷电水平电场和角向磁场的初始峰值,而观测点另一侧大地电导率的变化则主要影响水平电场和角向磁场波尾幅值。对地下电磁场而言,增加埋地深度对垂直电场的衰减作用十分明显,而对水平电场和角向磁场来说影响极小。
- 王晓嘉陈亚洲万浩江王李鹏
- 关键词：时域有限差分法
- 回击速度对雷电电磁场近似关系的影响被引量：3
- 2017年
- 为了探索雷电回击通道底部电流与回击电磁场之间的关系,基于TL模型在近场区和远场区对雷电电磁场近似表达式进行了推导,在此基础上研究了回击速度对底部电流和雷电电磁场之间近似性的影响。研究结果表明:在近场区电磁场与底部电流之间的差异主要集中在峰值部分,而在远场区二者之间的差异主要集中在峰值过后的下降沿部分,但无论在近场区还是远场区,二者之间的偏差均会随着回击速度的增大而减小,当回击速度接近光速时,二者波形几乎完全重合。在v=c时基于不同的电磁场成分对电磁场与底部电流之间的关系进行了推导,结果显示当v=c时近场近似与远场近似将统一为一个相同的表达式,且此表达式在推导过程中不存在任何近似,进一步证明了当v=c时,无论在近场区还是远场区地表电磁场波形与底部电流波形完全一致。
- 王李鹏陈亚洲万浩江王晓嘉
- 关键词：雷电电磁场
- 云闪反冲流光过程的电磁场计算及其影响因素分析
- 2017年
- 针对云闪反冲流光的电磁辐射问题,基于偶极子法建立了云闪反冲流光过程的三维电磁场计算模型,研究获得了观测方位角、反冲流光传播速度以及通道弯曲对其地面电磁场计算的影响规律.结果表明:除中间过渡场区以内的地面电场外,观测方位角越大,斜向云闪通道地面电磁场的幅值越小;反冲流光传播速度越大,相应地面电磁场的幅值越大、脉冲宽度越窄;云闪通道弯曲将导致地面电磁场波形出现不同程度的起伏波动,但沿斜向通道主干附近出现的随机弯曲,基本不会影响其地面电磁场波形的整体走势.
- 万浩江魏光辉陈亚洲王晓嘉
- 关键词：方位角
- 雷电电磁脉冲场对多芯线的耦合效应研究被引量：5
- 2015年
- 为研究多芯线短线缆在雷电电磁脉冲场辐照下终端负载的感应电压,利用WU-800型MARX源和有界波模拟器来模拟雷电电磁脉冲场,对多芯线进行辐照耦合试验。试验中通过改变试验条件,得到了不同雷电电磁脉冲波形、多芯线长度、辐射场与线缆夹角、线缆终端负载条件下多芯线终端负载的感应电压的变化规律。试验发现:雷电电磁脉冲的上升沿对线缆耦合电压幅值影响较大,脉宽对耦合电压影响较小;线缆长度对感应电压的幅值及响应频点有重要影响;电场极化方向对线缆终端响应幅值有较大影响,但并不改变响应波形;随着受测端负载阻值的增加,线缆感应电压也逐步增大,非受测端负载对线缆感应电压无影响。
- 王浩陈亚洲万浩江王晓嘉
- 关键词：电磁学雷电电磁脉冲
