本文關(guān)鍵詞：瞬變電磁場(chǎng)直接時(shí)間域響應(yīng)及其應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 齊次阻尼波動(dòng)方程 均勻半空間 瞬變電磁場(chǎng) 電偶極子假設(shè) 點(diǎn)電荷源

【摘要】：變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)則會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。變化的電磁場(chǎng)在空間傳播便形成了電磁波。要研究電磁波的波動(dòng)規(guī)律，就要用到波動(dòng)方程。電磁波的一般波動(dòng)方程的實(shí)質(zhì)為齊次阻尼波動(dòng)方程，對(duì)純波動(dòng)方程和擴(kuò)散方程的求解問(wèn)題已有許多討論，但對(duì)于一般波動(dòng)方程即齊次阻尼波動(dòng)方程的求解問(wèn)題還很少有文獻(xiàn)涉及。本文對(duì)齊次阻尼波動(dòng)方程的求解問(wèn)題進(jìn)行了深入探討。近源時(shí)間域瞬變電磁場(chǎng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如信號(hào)強(qiáng)、探測(cè)深度大、精度高等，但傳統(tǒng)瞬變電磁場(chǎng)理論中偶極子近似在近源區(qū)會(huì)引起較大誤差，制約了這些優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。開(kāi)展直接時(shí)域解析式研究，是解決這一問(wèn)題的途徑之一。在此基礎(chǔ)上，，本文展開(kāi)了討論。 首先，本文簡(jiǎn)述了電磁波的研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r，介紹了瞬變電磁法的特點(diǎn)、發(fā)展概述、理論和應(yīng)用方面的研究成果、研究展望等內(nèi)容，給出了所要研究?jī)?nèi)容的背景和意義。 其次，用分離變量法對(duì)三維齊次阻尼波動(dòng)方程進(jìn)行了求解，借助邊界條件推導(dǎo)出了齊次阻尼波動(dòng)方程的解的一般形式。然后以二維為例，借助初始條件并根據(jù)特征函數(shù)系即三角函數(shù)系的正交性確定了相關(guān)系數(shù)，得出了三維齊次阻尼波動(dòng)方程的直接時(shí)域解。 然后，經(jīng)過(guò)化簡(jiǎn)得出了均勻半空間上點(diǎn)電荷源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)直接時(shí)域解析式，同時(shí)總結(jié)了電偶源假設(shè)下沿x軸和y軸方向的間接時(shí)域表達(dá)式，進(jìn)而推導(dǎo)出了均勻半空間上方形和圓形回線源在兩種源假設(shè)下的瞬變場(chǎng)沿x軸和y軸方向的時(shí)域解析式。 最后，對(duì)均勻半空間上點(diǎn)電荷源和偶極源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)沿x軸和y軸方向進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)方形回線源和圓形回線源在這兩種源假設(shè)下的瞬變場(chǎng)沿x軸和y軸方向分別進(jìn)行了數(shù)值分析。 在均勻半空間上，對(duì)于遠(yuǎn)源區(qū)而言，方形回線源在兩種源假設(shè)下沿x軸和y軸方向的瞬變電場(chǎng)值大小接近，此時(shí)兩種源具有等效性。但在近源區(qū)，方形回線源在偶極源和點(diǎn)電荷源假設(shè)下沿x軸和y軸方向的場(chǎng)值結(jié)果差別很大，此時(shí)不能忽略兩種源的差別。對(duì)于圓形回線源也有相同的結(jié)論。尤其是在近源區(qū)，由偶極子源計(jì)算實(shí)際大尺度源的理論無(wú)法滿足瞬變場(chǎng)高精度探測(cè)的需要，而本文給出的點(diǎn)電荷源假設(shè)下的直接時(shí)域解析式為瞬變電磁場(chǎng)的高精度探測(cè)和全源區(qū)探測(cè)提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：齊次阻尼波動(dòng)方程 均勻半空間 瞬變電磁場(chǎng) 電偶極子假設(shè) 點(diǎn)電荷源
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O441;O175
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 電磁波10-12
• 1.1.1 電磁波簡(jiǎn)介10
• 1.1.2 電磁波的研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用成果和發(fā)展?fàn)顩r10-12
• 1.2 瞬變電磁法12-14
• 1.2.1 瞬變電磁法簡(jiǎn)介12-13
• 1.2.2 瞬變電磁法發(fā)展概述13
• 1.2.3 瞬變電磁法研究成果13-14
• 1.2.4 瞬變電磁法研究展望14
• 1.3 本文的結(jié)構(gòu)及主要工作14-17
• 2 齊次阻尼波動(dòng)方程的直接時(shí)域解17-30
• 2.1 三維齊次阻尼波動(dòng)方程的求解17-23
• 2.2 齊次阻尼方程解的相關(guān)系數(shù)的確定23-28
• 2.2.1 阻尼問(wèn)題解的一般形式23-24
• 2.2.2 確定A_(im_1m_2) (i=1,2,3,4)24-26
• 2.2.3 確定B_(jm_1m_2) (j=1,2,3,4)26-28
• 2.3 齊次阻尼波動(dòng)方程的直接時(shí)域解28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 均勻半空間表面上回線源的瞬變場(chǎng)時(shí)域解30-44
• 3.1 均勻半空間表面上點(diǎn)電荷源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)直接時(shí)域解析式30-32
• 3.2 均勻半空間表面上電偶源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)時(shí)域解析式32-34
• 3.3 方形回線源在兩種源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)時(shí)域解34-41
• 3.3.1 方形回線源在點(diǎn)電荷源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)直接時(shí)域解35-38
• 3.3.2 方形回線源在電偶源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)時(shí)域解38-41
• 3.4 圓形回線源在兩種源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)時(shí)域解41-43
• 3.4.1 圓形回線源在點(diǎn)電荷源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)直接時(shí)域解42
• 3.4.2 圓形回線源在電偶源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)時(shí)域解42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 均勻半空間表面上回線源的瞬變場(chǎng)時(shí)域解的數(shù)值分析44-71
• 4.1 點(diǎn)電荷源和電偶源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)的數(shù)值分析44-47
• 4.2 方形回線源在兩種源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)的數(shù)值分析47-59
• 4.2.1 L 0.01m 時(shí)方形回線源時(shí)域解數(shù)值結(jié)果對(duì)比分析47-52
• 4.2.2 L 0.005m 時(shí)方形回線源時(shí)域解數(shù)值結(jié)果對(duì)比分析52-59
• 4.3 圓形回線源在兩種源假設(shè)下的瞬變電場(chǎng)的數(shù)值分析59-70
• 4.3.1 L 0.01m 時(shí)圓形回線源時(shí)域解數(shù)值結(jié)果對(duì)比分析59-64
• 4.3.2 L 0.005m 時(shí)圓形回線源時(shí)域解數(shù)值結(jié)果對(duì)比分析64-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 5 結(jié)論71-73
• 5.1 主要結(jié)論71-72
• 5.2 研究展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：601206