瞬时有效磨粒数影响因素仿真研究

在磁感应游离磨粒线锯切割过程中,吸附到锯丝上的瞬时有效磨粒数对切割性能有很大的影响.基于锯丝周围形成的高梯度磁场中磁性磨粒的受力分析,从研究磨粒运动着手,将切削液视为连续介质,磁性磨粒为离散体系,综合考虑磨粒所受的磁力、磨浆流体曳力,应用有限元软件COMSOL进行了磨浆的供浆方向、供浆速度和切削液动力黏度对瞬时有效磨粒数影响的仿真研究.结果表明:磨浆的供浆与磁场方向平行时,更多瞬时有效磨粒集中吸附在锯丝的一侧参与切割;随着供浆速度的增大,瞬时有效磨粒数较少,1s内锯丝吸附的有效磨粒总数先增加后减少,当供浆速度为12mm/s时,有效磨粒总数最多;选取切削液动力黏度为0.004 7Pa·s,瞬时有效磨粒数较多且磨粒在切削液中分散性较好.     

基于解析方法的三相异步电动机槽型设计

利用CAD软件拼凑三相异步电动机定、转子槽型的设计方法具有一定的盲目性,提出了一种解析方法对三相异步电动机一类特殊的定、转子槽型进行设计.用此方法设计出鼠笼型三相异步电动机,并用磁场分析软件Magnet进行仿真分析,将电机定子轭部磁密及齿部磁密、气隙磁密、转子轭部磁密及齿部磁密的设计值与磁场仿真后得到的磁密值做对比,结果表明,两者十分吻合,从而验证了所提出方法的正确性.因此,该方法可作为同类槽型设计和优化的理论依据.     

磁体阵列式永磁同步电动机磁场与起动性能

为了提高传统表面式永磁同步电动机气隙磁场的正弦程度,降低永磁同步电动机的谐波影响并且使得表面式永磁同步电动机也能具有一定的自起动能力,提出一种分布磁体阵列调制式永磁同步电动机．转子铁芯表面磁极是由若干小磁块阵列构成的,阵列中小磁块的宽度、高度及磁块之间的间隔符合一种调制关系,合理设置转子与磁极的结构和位置,使产生的气隙磁场波形更加接近正弦波.利用调制后磁体阵列间剩余的空间设置起动绕组,产生异步感应电磁转矩,使表面式永磁同步电动机增添自起动功能.ANSOFT仿真分析和样机实验结果具有很好的一致性,说明所提出的改善表面式永磁同步电动机气隙磁场波形正弦化的方法是可行的,证明了自起动新方法和新结构的正确性和有效性.     

磁性流体行波泵实验装置的研究

磁性流体行波泵作为磁性流体的典型应用已经得到了普遍的关注。行波磁场的产生、泵体结构的设计、磁性流体的动力学特性等均为磁性流体行波泵研究的关键技术。根据行波磁场产生的形式设计了旋转型磁性流体行波泵。行波磁场作用下的磁性流体流量与产生行波磁场的永磁转子的磁极旋转的角度有直接关系,永磁转子磁极旋转过的角度越大,其流量也越多;行波磁场的强弱对磁性流体流量也会产生影响,当永磁转子磁极旋转相同角度时,磁场越强,其流量越大;在永磁转子旋转相同角度时,行波磁场的频率只能影响磁性流体的流速,对流量不直接产生影响。     

钛(Ti)含量对大型水轮机转子用磁轭钢力学及磁学性能的影响

为研究钛(Ti)含量对含Ti系微合金磁轭钢力学性能和磁性能的影响机理,采用真空冶炼及轧制的方法来调控磁轭钢中不同含量的Ti对钢中钛的第2相析出物的形状、分布和数量.通过金相、扫描电子显微镜以及透射电镜对不同Ti含量磁轭钢中的第2相析出物及组织进行观察.结果表明:含Ti系磁轭试验钢中的Ti通过细化晶粒和Orowan绕过机制2种机理一起对其产生了强烈的强化效果.Ti含量越高,强化效果越明显.含Ti系磁轭试验钢的高场磁感性能随着Ti含量的增加而减小,而铁损随着Ti含量的增加而增加.当Ti含量在0.16%～0.20%之间时,含Ti系微合金磁轭钢才能同时满足力学性能和磁性能的技术标准要求.     

运动平台的磁性目标实时定位方法

针对目前基于运动平台的磁性目标定位方法计算过程复杂、实时性差的问题,通过对单点磁梯度张量定位算法的空间微分推导,提出了基于磁场三阶张量的目标定位算法,并通过研究运动平台磁梯度张量与磁场三阶张量的微分数学关系,提出了基于运动平台的磁性目标实时定位方法。该方法可利用运动平台的磁梯度张量观测值实时定位静止磁性目标,不需要求解非线性方程组,计算过程简单,实时性强。最后通过仿真实验证明了该定位算法的有效性,并验证了磁力仪精度和系统基线是影响定位结果的主要因素。     

磁性流体行波泵实验装置

理论分析了磁性流体力学方程,为磁性流体解耦计算和应用奠定了理论基础.采用边界逐步逼近迭代法对磁场与力场问题进行解耦计算.行波磁场作用下的磁性流体流量与产生行波磁场的永磁转子的磁极旋转的角度有直接关系,永磁转子磁极旋转过的角度越大,其流量也越多;行波磁场的强弱对磁性流体流量也会产生影响,当永磁转子磁极旋转相同角度时,磁场越强,其流量越大;在永磁转子旋转相同角度时,行波磁场的频率只能影响磁性流体的流速,对流量不直接产生影响.     

有效磨粒形成机理影响因素研究

为实验分析切割液动力黏度、磨粒粒径和供浆速度对锯丝吸附有效磨粒影响规律和对切割效率的影响,搭建吸附实验平台和切割实验平台,采用单因素分析方法分别进行实验研究。吸附实验结果表明:随着供浆速度的增大,有效磨粒先逐渐增加后减少;随着切割液动力黏度的减小,有效磨粒越来越多;随着磁性磨粒粒径的增大,有效磨粒越来越多。切割实验结果表明:随着供浆速度的增大,切割效率先增大后变缓;随着切割液动力黏度的减小,切割效率先增加后减小;随着磁性磨粒粒径的增大,工件的切割效率也逐渐增加,但切缝也随之增大。     

基于磁致伸缩效应的纵向导波产生与传播过程研究

针对铁磁性材料中磁致伸缩导波的产生机理,利用有限元软件创建了非线性力磁耦合磁致伸缩有限元模型,分析了非线性铁磁性在外加磁场作用下磁致伸缩力的产生,以及在该力作用下材料中质点的位移情况,实现了基于铁磁性材料非线性力磁耦合本构关系的磁致伸缩导波的产生及传播过程仿真研究.仿真结果表明,当铁磁性管道在由永磁体产生的偏置磁场及通过高频交流电流线圈所产生磁场的共同作用下,管道内质点将受到平行于磁场方向的磁致伸缩力的作用并产生高频振动形成磁致伸缩导波,通过对各质点位移情况分析可以清楚了解到导波的传播及接收过程,并通过实验验证了该仿真研究的可靠性.     

高梯度强磁场聚氧集氮机理与实验方案研究

开发空气中氧氮资源,以提高能源利用率.从氧氮磁性差异入手,采用高梯度强磁场进行氧氮分离.提出了一套磁场梯度聚氧集氮实验方案,探讨了磁路设计的主要性能参数,进行了聚氧集氮磁性材料和最佳氧浓度范围的选择.     

磁极数对径向磁轴承承载力的影响

针对径向磁轴承,以实际工程经验为基础给出气隙、磁极、转子、定子、磁极面积、线圈等的设计原则,并设计不同转子直径和不同磁极数的径向磁轴承结构。利用有限元分析软件对设计的径向磁轴承进行电磁场仿真分析,得到磁场分布和电磁力。根据仿真结果研究不同转子直径下,磁极数对轴承承载力的影响。仿真结果表明,当转子直径不超过150 mm时,径向磁轴承的承载力随着磁极数的增加显著减小。当转子直径达到150 mm后,磁极数对径向磁轴承的承载力并无明显的影响。     

非磁性船舶涡流磁场数值建模方法

为了有效解决涡流磁场补偿仿真输入问题,本文采用磁变模拟方法对船舶涡流磁场等效建模,利用泰勒级数分解为磁变模拟函数,将暂态问题转化为稳态问题。积分方程法求解时,球壳体解析算例和简易船舶模型仿真算例的最大相对误差均不超过1. 50%。考察场点磁感应强度总量在一周期内的最大值为63. 13 n T,分别为2种不同相对磁导率情况下感应磁感应强度的29. 50%、13. 58%;对比结果表明涡流磁场是非磁性,并且低磁性船舶周围的干扰磁场不可忽略。研究表明所提出的方法可有效地用于获取船舶涡流磁特征,可为扫雷舰艇涡流磁场消磁技术的研究提供参考。     

金属磁流变光整加工中磁极平行布置的磁场研究

为了研究金属磁流变光整加工装置设计中用导磁性材料对平行布置磁极进行连接引起的加工区磁场的变化规律,对金属磁流变光整加工中平行布置磁极进行改进,以改进后的加工区磁场为研究对象,利用ANSYS软件对加工区磁场的强度和分布进行了仿真分析并对磁场强度进行了实际测量.研究结果表明:平行磁极布置改进后,靠近导磁材料区域磁力线分布密集,连接部位磁力线最为密集,远离导磁材料区域磁力线分布相对稀疏;平行磁极布置改进后纵向磁感应强度的分布出现了较明显的区域差异,呈现出中间加强两端减小的变化趋势,纵向磁场中部磁感应强度平均提高0.01T.平行磁极布置改进后,加工区内磁场方向没有发生变化,磁场强度分布均匀性变差,中部磁场强度有所增加.     

低频交变场磁模型实验方法

以低频交变磁场模拟地磁场,用可塑性高阻磁性材料作成磁性体模型,观测交变磁场激发下磁模型体产生的交变二次磁场。     

电子束在横向磁场下偏移量的修正

为了衡量电子在横向磁场下的偏移量的实验中所测数据的优劣性,分析了电子在横向磁场下的偏移原理,,通过亥姆霍兹线圈全空间磁场的计算和磁场均匀性范围的分析;修正了电子在匀强磁场中偏移距离与磁感应强度的关系式,得到了电子在磁场中的偏移距离与产生匀强磁场的电流以及磁场大小的偏差率之间的关系以及成立的条件.当亥姆霍兹线圈的半径给定时,电子偏移距离与电流满足非线性关系.亥姆霍兹线圈的半径越大,可获得在较小磁场偏差率下的匀强磁场区域越大.通过修正的表达式可更好的判断数据的优劣,估计实验误差的大小.     

金属磁记忆检测技术机理模型

研究了铁磁构件在应力和地磁场共同作用下的磁记忆检测机理,从磁记忆的原理出发,根据铁磁材料所具有的自发磁化和磁畴的特点以及磁的产生机制,提出一种新的磁记忆检测技术的机理模型.以此模型为基础,得出试件表面所测得的磁场是缺陷处产生的漏磁场、试件本身感应磁场以及环境磁场矢量叠加的结果,并以矩形槽为例用matlab对磁场进行了仿真,很好的解释了磁记忆检测过程中的现象.     

管道周向励磁漏磁检测ANSYS仿真分析

针对轴向导向的狭窄裂纹、焊缝、机械损伤和腐蚀凹坑等缺陷的检测问题,提出了一种周向励磁检测方法.通过分析周向漏磁检测原理,建立了静态情况下周向磁化器的二维有限元（FE）模型,利用ANSYS有限元分析软件对模型进行仿真分析.仿真结果表明,周向磁化器磁化管壁获得非均匀磁场,磁化器附近的磁场强度最大,两个磁极中心的磁场强度最小,缺陷漏磁信号不仅与缺陷参数有关,还与缺陷距磁极距离的大小有关.该结果证实了周向励磁方法检测轴向缺陷的可行性及开发管道周向励磁漏磁检测工具的实用性.     

高梯度强磁场聚氧集氮机理与实验方案研究

开发空气中氧氮资源,以提高能源利用率．从氧氮磁性差异入手,采用高梯度强磁场进行氧氮分离．提出了一套磁场梯度聚氧集氮实验方案,探讨了磁路设计的主要性能参数,进行了聚氧集氮磁性材料和最佳氧浓度范围的选择．     

采用磁变模拟和积分方程法计算非磁性船舶的涡流磁场

本文提出采用磁变模拟方法对船舶涡流磁场等效建模,进一步通过泰勒级数分解将磁变模拟函数以将暂态问题转化为稳态问题求解,并采用积分方程法求解稳态问题。积分方程法求解时,球壳体解析算例和简易船舶模型仿真算例的最大相对误差均不超过1.50%。所分析场点磁感应强度总量在一周期内的最大值为63.13nT,分别为两种不同相对磁导率情况下感应磁感应强度的29.50%、13.58%;对比结果表明涡流磁场是非磁性或者低磁性船舶周围不可忽略的干扰磁场。研究表明所提出的方法可有效地用于获取船舶涡流磁特征,可为扫雷舰艇涡流磁场消磁技术的研究提供参考。     

采用磁变模拟和积分方程法计算非磁性船舶的涡流磁场

本文提出采用磁变模拟方法对船舶涡流磁场等效建模,进一步通过泰勒级数分解将磁变模拟函数以将暂态问题转化为稳态问题求解,并采用积分方程法求解稳态问题。积分方程法求解时,球壳体解析算例和简易船舶模型仿真算例的最大相对误差均不超过1.50%。所分析场点磁感应强度总量在一周期内的最大值为63.13nT,分别为两种不同相对磁导率情况下感应磁感应强度的29.50%、13.58%;对比结果表明涡流磁场是非磁性或者低磁性船舶周围不可忽略的干扰磁场。研究表明所提出的方法可有效地用于获取船舶涡流磁特征,可为扫雷舰艇涡流磁场消磁技术的研究提供参考。