雷电环境下手机对人体周围电场影响的仿真研究

发布时间：2017-09-21 12:45

  本文关键词：雷电环境下手机对人体周围电场影响的仿真研究

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【摘要】：人们越来越多地依赖手机通话进行信息交流,但在雷电环境下使用手机过程中,频发人体遭受雷击的现象,手机是否会提高人体遭受雷击的可能性,逐渐成为人民群众关注的焦点问题。目前,学术界针对此问题尚无明确答案,未针对此问题开展过系统深入的研究,本课题仿真研究雷电环境下手机对人体周围电场的影响。论文主要分为以下三个部分。第一部分介绍雷电理论,雷电理论包括雷电的形成、雷电发展、雷电分类和雷电参数。第二部分首先介绍雷电对人体的危害.再参考国家标准GB/T10000《中国成年人人体尺寸》,介绍人体的几何尺寸,并介绍了人体组织电气参数与频率的相关性,最后建立了雷电环境下的人体周围电场的数学模型。第三部分仿真分析雷电环境下人体周围电场分布。使用SolidWorks绘制身高为1754mm的简化人体模型,简单人体模型包括头部、颈部、躯干和腿部。使用电磁仿真软件CST构建施加电压的棒-板结构,模拟雷电电磁环境,将人体模型导入仿真软件CST,设置人体模型的电导率和介电常数,使其符合真实的人体电气参数相符,获得雷电环境下人体周围的电场分布：通过对比分析的方法,获得雷电环境下手机对人体周围电场的影响。
【关键词】：雷电 人体模型 手机 CST 电场
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.53;TM15;P427.3
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 课题研究的意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-17
• 1.3 本文的研究路线及方法17-19
• 第二章 雷电理论19-33
• 2.1 雷电的形成19-20
• 2.2 地闪的类型及其特性20-23
• 2.2.1 地闪的全过程20
• 2.2.2 地闪过程中大气电场的变化20-22
• 2.2.3 地闪电流22
• 2.2.4 地闪的分类22-23
• 2.3 云闪23-25
• 2.4 雷电开始位置25
• 2.5 雷云中电场的测量25-27
• 2.6 雷电发展27-28
• 2.7 负极性梯形先导28-29
• 2.8 正极性梯形先导29
• 2.9 雷电的危害性29-33
• 2.9.1 直雷击及危害31
• 2.9.2 间接雷击及其危害31-32
• 2.9.3 雷电过电压及其危害32-33
• 第三章 雷电环境中人体电磁数学模型33-44
• 3.1 雷电基本参数33-34
• 3.1.1 雷暴日和地面落雷密度33
• 3.1.2 雷电流的极性和幅值33
• 3.1.3 雷电冲击电压33-34
• 3.2 雷电对人体的生理效应34-36
• 3.2.1 雷电电流对人体作用的机理34-36
• 3.2.2 影响闪电对人体的生理效应的因素36
• 3.3 人体的几何尺寸特性36-37
• 3.4 人体生物组织的电磁特性37-41
• 3.4.1 人体组织的介电特性38-40
• 3.4.2 人体组织的导电特性40
• 3.4.3 人体组织的磁特性40-41
• 3.5 人体电磁场计算的数学模型41-44
• 第四章 雷电环境下人体表面和周围的电场分布44-64
• 4.1 有限元法44
• 4.1.1 有限元法简介44
• 4.1.2 CST软件简介44
• 4.2 求解过程44-51
• 4.2.1 建立三维人体有限元模型45-48
• 4.2.2 划分单元网格48-49
• 4.2.3 激励源和边界条件的确定49-51
• 4.3 举手对人体周围电场的影响51-55
• 4.4 持手机时人体周围电场55-60
• 4.5 手机施加信号时人体周围电场60-64
• 第五章 总结与展望64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 杨东旭;刘佳;关久旭;樊小武;姬文佳;;危险化工企业的雷电灾害风险评估探讨[J];气象与环境科学;2011年S1期

2 刘佼;肖稳安;陈红兵;;全国雷电灾害分析及雷灾经济损失预测[J];气象与环境科学;2010年04期

3 马明;吕伟涛;张义军;孟青;杨晶;;1997—2006年我国雷电灾情特征[J];应用气象学报;2008年04期

4 胡先锋;刘彦章;肖稳安;;1998—2004年中国雷电灾害特征分析[J];气象与减灾研究;2007年03期

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本文编号：894610