变换光学是一种通过设计改变传输介质的电磁特性实现调控电磁波任意传输的理论.根据麦克斯韦方程组在空间变换下的协变性,可以通过坐标变换设计出具有特定电磁参数的材料,从而设计新型电磁器件满足对电磁波传输的特定需求.基于变换光学的方法,人们陆续提出了隐身斗篷,隐身地毯以及波束集中器等新型电磁功能器件.基于上述背景,应用变换光学的理论方法,本文提出并设计了一种可实现无反射传输的90°波导弯接头.对波导弯接头材料的电磁参数进行了重新设计,实现了对于入射波的传输方向的操控,满足无反射传输要求.然而,经过变换光学得到的波导接头材料电磁参数通常是各向异性的,因此在实际制备中很难实现.本文根据等效介质理论使用两种各向同性材料在特定方向上层叠等效实现了波导弯接头处各向异性材料的电磁特性.基于有限元方法,对设计的波导接头进行了数值仿真,结果表明:在填充了特定材料的弯曲波导接头处,电磁波可以实现无反射传播从而大幅提高了传输效率.
为了提高井下底部钻具组合的适应性和调控能力，研制出了一种新型的地面遥控角度可调弯接头。运用稳定性理论和传递函数法，重点分析了新型可调弯接头控制系统的稳定性。采用定步长四阶龙格一库塔方法对其动态响应进行了数字仿真，讨论了各主要参数对控制系统瞬态响应的影响以及系统正常工作的范围。结果表明，为保证本文所分析的可调弯接头在井下正常工作，钻并时钻并液排量波动量应为２．２Ｌ／ｓ
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