|本期目录/Table of Contents|

[1]田 斌,明 勇,陈义中,等.水下铁磁体近场地磁磁异常的有限元分析[J].武汉工程大学学报,2023,45(02):201-207.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202210010]
　TIAN Bin,MING Yong,CHEN Yizhong,et al.Finite Element Analysis of Magnetic Anomalies of Near-Field TerrestrialMagnetism of Underwater Ferromagnets[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2023,45(02):201-207.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202210010]
点击复制

水下铁磁体近场地磁磁异常的有限元分析(/HTML)
分享到：

《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
45
期数:
2023年02期
页码:
201-207
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2023-04-30

文章信息/Info

Title:
Finite Element Analysis of Magnetic Anomalies of Near-Field Terrestrial
Magnetism of Underwater Ferromagnets
文章编号:
1674 - 2869（2023）02 - 0201- 07
作者:
田 斌1; 明 勇1; 陈义中2; 杨 超1
1. 武汉工程大学电气信息学院，湖北 武汉 430205；2. 武汉工程大学研究设计院，湖北 武汉 430073
Author(s):
TIAN Bin1; MING Yong1; CHEN Yizhong2; YANG Chao1
1. School of Electrical and Information Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China；
2. Research and Design Institute， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430073， China

关键词:
磁异常; 地磁; 积分方程法; 有限元仿真
Keywords:
magnetic anomaly;  terrestrial magnetism; integral equation method; finite element simulation

分类号:
P318.6+3
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202210010
文献标志码:
A
摘要:
考虑铁磁体的几何特征与去磁效应，将空间磁场对铁磁体磁化产生的感生磁场等效为薄层直流电环磁场，并用积分方程法推导出磁场中各个点的磁场矢量强度，获得了磁异常检测简化模型，并进一步利用有限元仿真分析了该磁异常场空间分布规律。最后验证了该模型的有效性。结果表明：可以通过圆柱铁磁体退磁系数、相对磁导率和空间磁化磁场大小计算等效薄层电流环的电流方向和大小，为水下圆柱铁磁体的近场地磁磁异常探测建模与分析提供了一种新方法。

Abstract:
Given that the geometric characteristics and demagnetization effect of ferromagnets， the induced magnetic field generated by the spatial magnetic field of the ferromagnet was equivalent to the magnetic field of the thin direct current ring， and the magnetic field vector intensity of each point in the magnetic field was derived by the integral equation method. A simplified model of magnetic anomaly detection was obtained， and the spatial distribution of the magnetic anomaly field was further analyzed by finite element simulation. Finally， the validity of the model was verified. The results show that the current direction and magnitude of equivalent thin layer current loop can be calculated by the demagnetization coefficient， relative permeability and spatial magnetic field size of cylindrical ferromagnet， which provides a new method for modeling and analysis of near-field geomagnetic magnetic anomaly detection of underwater cylindrical ferromagnet.

参考文献/References:

［1］ 陆一，魏东岩，纪新春，等. 地磁定位方法综述［J］. 导航定位与授时，2022，9（2）：118-130.

［2］ AMIR FALLAH M. Application of geomagnetic detection in marine surveillance［J］. Tabriz Journal of Electrical Engineering，2019，49（2）：747-752.
［3］ DANNEMILLER N， LI Y G. A new method for determination of magnetization direction［J］. Geophysics， 2006， 71（6）： L69-L73.
［4］ 王孝利， 王福海. 磁传感器的发展及应用［J］.磁性材料及器件， 2020， 51（6）： 63-66.
［5］ 徐磊， 张志强， 林朋飞， 等. 磁异常检测方法研究现状及发展趋势［J］.数字海洋与水下攻防，2022，5（1）： 66-22.
［6］ CHEN Z Y， CHEN R， DENG T Y， et al. Magnetic anomaly detection using three-axis magnetoelectric sensors based on the hybridization of particle swarm optimization and simulated annealing algorithm［J］. IEEE Sensors Journal，2021，22（4）：3686-3694.
［7］ 文仕强， 田斌， 梁冰， 等. 基于深度学习的复杂观测条件下工频磁异常探测［J］.自动化与仪表， 2022， 37（2）： 50-53，58.
［8］ 田斌， 文仕强， 胡桐， 等. 水下目标工频磁场扰动信号检测方法研究［J］.河北科技大学学报，2021，42（5）： 491-498.
［9］ TIAN B， WEN S Q， LI X， et al. PFMD： a power frequency magnetic anomaly signal detection scheme based on synchrosqueezed wavelet transform［J］. Applied Sciences， 2022， 12（21）： 10735.
［10］ 刘芙妍， 颜冰. 磁偶极子阵列模型的适用性研究与优化分析［J］. 物理学报， 2022，71（12）： 30-42.
［11］ 牛龙飞， 李斌， 张静. 三磁偶极子磁体舰船磁场仿真［J］. 计算机仿真， 2009， 26（3）： 12-15.
［12］ 伍东凌， 石超， 王秀. 潜艇磁异常信号与方位对应关系的研究［J］.舰船电子工程， 2012，32（9）： 56-58.
［13］ 王光辉， 朱海， 郭正东， 等. 舰船感应磁性的磁异常信号特征［J］.舰船科学技术， 2015， 37（9）： 137-139.
［14］ 郭正东， 王光辉， 王哲， 等. 姿态变化对舰船感应磁性的影响［J］.舰船科学技术， 2015（5）： 79-82.
［15］ 岑敏锐. 任意多边形平面载流线圈磁场的空间分布［J］.武汉工程大学学报， 2010， 32（1）： 104-106.
［16］ 熊伦. 无限长载流柱面磁场的空间分布［J］.武汉工程大学学报， 2011，33（11）：87-89.
［17］ 周国华， 肖昌汉， 闫辉， 等. 一种弱磁作用下铁磁物体感应磁场的计算方法［J］.哈尔滨工程大学学报， 2009， 30（1）： 91-95.
［18］ 单志超， 周家新， 刘贤忠， 等. 航空磁探中水下目标三维积分方程磁场建模［J］.海军航空工程学院学报， 2017， 32（6）： 501-505.
［19］ 张梦颖， 王华， 葛霖， 等. 大型铁磁性物体近场磁异常场数值仿真［J］.北京航空航天大学学报， 2018， 44（11）： 2454-2462.
［20］ LIU Y， GONG S H， LIU Q， et al. A mechanical transmitter for undersea magnetic induction communication［J］. IEEE Transactions on Antennas and Propagation，2021，69（10）：6391-6400.

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-10-14
基金项目：国家自然科学基金（62171329， 61671337）
作者简介：田 斌，博士，教授。E-mail：121494671@qq.com
*通讯作者：陈义中，学士，工程师。E-mail：cyz6065@qq.com
引文格式：田斌，明勇，陈义中，等. 水下铁磁体近场地磁磁异常的有限元分析［J］. 武汉工程大学学报，2023，45（2）：201-207.

更新日期/Last Update: 2023-05-04