试谈电磁场城轨车辆防磁板屏蔽效果及仿真软件开发大专

更新时间:2024-02-26 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:随着现代社会的进展越来越快,经济进展速度变快,城市化的进程也越来越快,城市的交通压力也越来越大,尤其是大中型城市,这个时候,采取城市轨道交通车辆作为城市公共交通工具是比较有效的解决策略。中国正在形成以地下铁道为骨干、多种类型并存的城市轨道交通系统。城轨车辆是集高压、变频、网络通信、计算机制约于一体的系统设备,城轨车辆电抗器产生的磁场会对人体造成一定的伤害,为保护乘客的身心健康,向乘客提供优质服务,需要在车辆的底部安装防磁板来减少磁场影响,使得磁场强度被制约在安全范围内。本绍了城轨车辆电抗器的电磁模型,得出在这种低频磁场中,一般是选择高磁导率性质的材料做成屏蔽体,将电抗器产生的会影响人体的磁场可以制约在屏蔽体内。本论文中根据电磁场的基本原理,进行推导,得出城轨车辆防磁板屏蔽前后的磁通密度公式和防磁板屏蔽后磁通密度随高度变化的计算公式,通过利用虚拟仪器设计软件LabWindows/CVI,很好地设计出一套城轨车辆滤波电抗器防磁板屏蔽计算仿真软件,根据实际测试的结果,对计算模型、算法、参数选择不断进行调整改善,最终提交的计算算法和仿真软件满足城轨车辆防磁板设计的要求,此系统操作简单,性能稳定可靠,既可以对多种城轨电车的数据进行仿真,可以进行多种数据之间的互相计算,而且仿真软件中也设置了数据存储等功能,方便用户利用。本论文中对有限元论述和在电磁场方面的运用做了相关的介绍,利用有限元浅析软件ANSYS做出城轨车辆电抗器的论述模型,显示出防磁板内部的磁场强度分布情况,使得不足更加清晰化、直观。同时,将利用ANSYS建立的模型与利用LabWindows/CVI做出的仿真软件进行比较。关键词:城轨车辆论文电磁场论文LabWindows/CVI论文ANSYS论文
本论文由www.808so.com摘要5-6
Abstract6-11
1 绪论11-15
1.1 课题背景11-13
1.1.1 城市轨道交通概述11
1.1.2 城市轨道交通车辆的结构11-13
1.2 本课题的探讨作用及提出13-14
1.3 本课题的探讨内容14
1.4 本章小结14-15
2 城轨车辆防磁板屏蔽效果仿真计算算法15-24
2.1 屏蔽的基本原理15-17
2.2 毕奥—萨伐尔定律17-19
2.2.1 安培力定律17
2.2.2 毕奥—萨伐尔定律17-19
2.3 圆环电流在中心轴线上的磁感强度19-20
2.4 城轨车辆中磁通密度的计算20-23
2.4.1 屏蔽前磁通密度的计算20-21
2.4.2 屏蔽后磁通密度的计算21-22
2.4.3 防磁板屏蔽后磁通密度随高度变化的计算22-23
2.5 本章小结23-24
3 本课题的软件设计介绍24-43
3.1 虚拟仪器介绍及其国内外进展概况24-26
3.2 LabWindows/CVI 虚拟仪器开发平台介绍26-31
3.2.1 LabWindows/CVI 介绍26-27
3.2.2 基于 LabWindows/CVI 虚拟仪器的结构27-28
3.2.3 LabWindows/CVI 程序设计的基本概念28-30
3.2.4 LabWindows/CVI 的函数库(Libraries)30-31
3.3 计算仿真软件的开发步骤31
3.4 计算仿真软件的界面设计31-38
3.4.1 主界面的介绍32-34
3.4.2 界面 2 的介绍34-35
3.4.3 界面 3 的介绍35-36
3.4.4 界面 4 的介绍36-38
3.5 计算软件的运转流程38
3.6 测试结果38-41
3.6.1 测试数据38-39
3.6.2 运转结果及浅析39-41
3.7 本章小结41-43
4 与 ANSYS 模型的比较43-62
4.1 有限元思想与进展43-45
4.2 电磁场浅析有限单元法45-49
4.2.1 麦克斯韦方程组45
4.2.2 位函数的微分方程45-49
4.3 电磁场浅析的基本步骤和概念49-51
4.3.1 适用场合49-50
4.3.2 重要参数50
4.3.3 浅析步骤50-51
4.4 模型建立51-60
4.4.1 相关参数51-52
4.4.2 模型建立历程52-60
4.5 仿真软件与 ANSYS 模型的比较60-61
4.6 本章小结61-62
5 总结与展望62-64
5.1 课题总结62
5.2 不足与展望62-64
参考文献64-67
致谢67-68
个人简历68
攻读硕士学位期间发表论文68

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