行波管多物理场协同仿真技术研究
发布时间：2021-07-04 03:23
行波管在现代军事领域和部分民用领域有着重要的用途。在其设计、制造、测试过程中,前期设计的准确性很大程度上能决定后续制造、测试的效率,进而影响行波管生产流程的效率和成本。目前用电磁仿真软件设计行波管的方法通常没有将环境温度、机械性能等实际工作中会影响行波管性能的因素纳入仿真范畴,严重影响了仿真设计的真实性。多物理场协同仿真,即对于目标几何模型,在以其电磁特性为主,对其进行电仿真的前提下,综合考虑实际结构在工作中可能面对的环境（温度变化或者冲击等）,并对其进行热学、力学仿真。本论文对行波管多物理场协同仿真技术进行研究,分析了行波管电学、热学和力学仿真之间的作用关系,并设计了相应的技术流程,据此运用基于接口的协同仿真模式,在微波管模拟软件套装（MTSS）中开发了第一版螺旋线行波管多物理场协同仿真模块。该模块采用总线型布局结构,能统一调度热学、力学和各个电学求解器,统一管理各个子工程所涉及的参数,并能对这些参数设置单步计算或者扫描计算,最后在总工程中进行仿真结果的后处理显示。论文最后展示了此模块的界面、功能,及其在“收集极电热协同”、“磁场变化对电子枪、互作用与收集极的同步影响”等方面的应用实...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 行波管多物理场协同仿真技术的发展历史与现状
1.2.1 行波管电磁仿真软件发展史
1.2.2 行波管热学仿真软件发展史
1.2.3 行波管力学仿真软件发展史
1.2.4 多物理场协同仿真技术发展史
1.2.5 多物理场协同仿真软件现状
1.3 本文研究内容和创新点
1.3.1 行波管快速建模软件的参数化建模设计
1.3.2 多物理场协同仿真模块的设计
1.4 本文的结构和安排
第二章 行波管多物理场协同仿真的参数化建模
2.1 快速建模软件简介
2.1.1 建模引擎
2.1.2 用户界面
2.2 建模软件与仿真软件的参数交流
2.2.1 参数管理的意义
2.2.2 关键参数与引用参数的意义
2.2.3 关键参数的实现
2.2.4 引用参数的实现
2.3 建模软件之间的参数交流
2.3.1 模型到图纸的交流
2.4 本章小结
第三章 行波管多物理场协同仿真软件设计
3.1 多物理场协同仿真的内容
3.1.1 行波管结构参数化建模
3.1.2 形变模型的还原
3.1.3 协同仿真的各种因素
3.2 模型更新过程中传递仿真属性
3.2.1 ACIS与属性
3.2.2 MTSS中的仿真属性
3.2.3 仿真属性的分类
3.2.4 仿真属性的复制
3.3 探索形变模型的生成
3.4 本章小结
第四章 行波管协同仿真技术应用实例
4.1 协同仿真模块设计
4.2 两级降压收集极电热协同仿真实例
4.2.1 建模与仿真设置
4.2.2 仿真结果展示与分析
4.2.3 实例小结
4.3 磁场对电子枪、互作用与收集极的同步影响实例
4.3.1 模型与磁场设置
4.3.2 磁场修改同步影响分析
4.3.3 实例小结
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
5.2.1 参数结果的识别与自动迭代
5.2.2 形变模型的实际用途
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MpCCI的开关设备多物理场耦合仿真[J]. 宋浩永,王炜,黄青丹,莫文雄. 电器与能效管理技术. 2018(08)
[2]数字化技术在现代制造业中的应用及其发展趋势[J]. 邹泽昌,杨开怀,陈忠士. 现代制造技术与装备. 2016(09)
[3]自主CAE平台及计算力学软件研发新进展[J]. 冯志强,刘建涛,彭磊,周洋靖,宁坡,汪波. 西南交通大学学报. 2016(03)
[4]电容式RF MEMS开关自热效应的多物理场协同仿真[J]. 高杨,李君儒. 强激光与粒子束. 2016(06)
[5]基于COMSOL多物理场耦合仿真建模方法研究[J]. 李淑君,王惠泉,赵文玉,孟文俊,文豪. 机械工程与自动化. 2014(04)
[6]MPCCI在多物理场耦合计算中的应用[J]. 黄杰. 科技信息. 2014(10)
[7]基于Flotherm软件的电力电子装置热分析[J]. 丘东元,何文志,张波,肖文勋. 电气电子教学学报. 2011(02)
[8]基于3维实体重建的直线加速器加速管热稳定性的优化设计[J]. 舒钊,沈连婠,孙袁,王秀翠,李木军,裴元吉. 强激光与粒子束. 2011(01)
[9]微波管CAD技术进展[J]. 李斌,杨中海,李建清,黄桃,胡权,朱小芳,金晓林,胡玉禄,徐立,梁献普,马俊建,彭维峰,白春江. 电子科技大学学报. 2009(06)
[10]新型高导热螺旋线慢波结构的设计和仿真分析[J]. 唐康淞,赵刚,李实,阴和俊. 电子与信息学报. 2009(03)
博士论文
[1]回旋行波管电子光学系统优化设计及激光等离子体互作用研究[D]. 蒋伟.电子科技大学 2015
硕士论文
[1]螺旋线行波管的热力电协同仿真研究[D]. 赵健翔.电子科技大学 2018
[2]行波管CAD结构数字化建模研究[D]. 陈少科.电子科技大学 2018
[3]行波管结构的自动化生成[D]. 谢进伟.电子科技大学 2017
[4]螺旋线行波管慢波结构的热分析研究[D]. 赵卉.电子科技大学 2016
[5]行波管仿真软件集成系统的设计[D]. 王曙光.电子科技大学 2013
[6]空间行波管的热特性分析及其仿真平台的开发[D]. 李静.合肥工业大学 2010
[7]“行波管CAD集成环境”软件的研发[D]. 廖莉.电子科技大学 2006
[8]行波管电子枪动力学可靠性分析[D]. 周菥.电子科技大学 2006
[9]基于点云数据复杂曲面的三维重构[D]. 张秀萍.新疆大学 2004
本文编号：3263928
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 行波管多物理场协同仿真技术的发展历史与现状
1.2.1 行波管电磁仿真软件发展史
1.2.2 行波管热学仿真软件发展史
1.2.3 行波管力学仿真软件发展史
1.2.4 多物理场协同仿真技术发展史
1.2.5 多物理场协同仿真软件现状
1.3 本文研究内容和创新点
1.3.1 行波管快速建模软件的参数化建模设计
1.3.2 多物理场协同仿真模块的设计
1.4 本文的结构和安排
第二章 行波管多物理场协同仿真的参数化建模
2.1 快速建模软件简介
2.1.1 建模引擎
2.1.2 用户界面
2.2 建模软件与仿真软件的参数交流
2.2.1 参数管理的意义
2.2.2 关键参数与引用参数的意义
2.2.3 关键参数的实现
2.2.4 引用参数的实现
2.3 建模软件之间的参数交流
2.3.1 模型到图纸的交流
2.4 本章小结
第三章 行波管多物理场协同仿真软件设计
3.1 多物理场协同仿真的内容
3.1.1 行波管结构参数化建模
3.1.2 形变模型的还原
3.1.3 协同仿真的各种因素
3.2 模型更新过程中传递仿真属性
3.2.1 ACIS与属性
3.2.2 MTSS中的仿真属性
3.2.3 仿真属性的分类
3.2.4 仿真属性的复制
3.3 探索形变模型的生成
3.4 本章小结
第四章 行波管协同仿真技术应用实例
4.1 协同仿真模块设计
4.2 两级降压收集极电热协同仿真实例
4.2.1 建模与仿真设置
4.2.2 仿真结果展示与分析
4.2.3 实例小结
4.3 磁场对电子枪、互作用与收集极的同步影响实例
4.3.1 模型与磁场设置
4.3.2 磁场修改同步影响分析
4.3.3 实例小结
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
5.2.1 参数结果的识别与自动迭代
5.2.2 形变模型的实际用途
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MpCCI的开关设备多物理场耦合仿真[J]. 宋浩永,王炜,黄青丹,莫文雄. 电器与能效管理技术. 2018(08)
[2]数字化技术在现代制造业中的应用及其发展趋势[J]. 邹泽昌,杨开怀,陈忠士. 现代制造技术与装备. 2016(09)
[3]自主CAE平台及计算力学软件研发新进展[J]. 冯志强,刘建涛,彭磊,周洋靖,宁坡,汪波. 西南交通大学学报. 2016(03)
[4]电容式RF MEMS开关自热效应的多物理场协同仿真[J]. 高杨,李君儒. 强激光与粒子束. 2016(06)
[5]基于COMSOL多物理场耦合仿真建模方法研究[J]. 李淑君,王惠泉,赵文玉,孟文俊,文豪. 机械工程与自动化. 2014(04)
[6]MPCCI在多物理场耦合计算中的应用[J]. 黄杰. 科技信息. 2014(10)
[7]基于Flotherm软件的电力电子装置热分析[J]. 丘东元,何文志,张波,肖文勋. 电气电子教学学报. 2011(02)
[8]基于3维实体重建的直线加速器加速管热稳定性的优化设计[J]. 舒钊,沈连婠,孙袁,王秀翠,李木军,裴元吉. 强激光与粒子束. 2011(01)
[9]微波管CAD技术进展[J]. 李斌,杨中海,李建清,黄桃,胡权,朱小芳,金晓林,胡玉禄,徐立,梁献普,马俊建,彭维峰,白春江. 电子科技大学学报. 2009(06)
[10]新型高导热螺旋线慢波结构的设计和仿真分析[J]. 唐康淞,赵刚,李实,阴和俊. 电子与信息学报. 2009(03)
博士论文
[1]回旋行波管电子光学系统优化设计及激光等离子体互作用研究[D]. 蒋伟.电子科技大学 2015
硕士论文
[1]螺旋线行波管的热力电协同仿真研究[D]. 赵健翔.电子科技大学 2018
[2]行波管CAD结构数字化建模研究[D]. 陈少科.电子科技大学 2018
[3]行波管结构的自动化生成[D]. 谢进伟.电子科技大学 2017
[4]螺旋线行波管慢波结构的热分析研究[D]. 赵卉.电子科技大学 2016
[5]行波管仿真软件集成系统的设计[D]. 王曙光.电子科技大学 2013
[6]空间行波管的热特性分析及其仿真平台的开发[D]. 李静.合肥工业大学 2010
[7]“行波管CAD集成环境”软件的研发[D]. 廖莉.电子科技大学 2006
[8]行波管电子枪动力学可靠性分析[D]. 周菥.电子科技大学 2006
[9]基于点云数据复杂曲面的三维重构[D]. 张秀萍.新疆大学 2004
本文编号：3263928
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