均匀梯度磁场的研究

从分析单个圆线圈磁场特点出发,探讨利用圆线圈产生均匀梯度磁场的原理和方法,给出一种圆线圈装置的设计,并对磁场梯度均匀性进行数值估计.数值计算表明这种设计得到的磁场梯度均匀性相对误差高于位置偏移的二次方以上.     

面向机器人触力觉感知的磁场解析与仿真

为了探究适用于柔性机器人触力觉感知装置的磁场计算方法，利用弹性橡胶与霍尔器件设计带有凸起结构的感知装置. 利用环式Halbach阵列的磁场方程，对形变后装置的磁场进行计算. 为了验证所提出的计算方法，基于COMSOL Multiphysics平台构建并求解不同形变下感知装置的有限元仿真模型. 通过对比理论计算结果与模型仿真结果，验证了所提出的计算方法在不同形变下均有较好的适用性. 进一步的数据拟合表明，随着仿真网络的不断细化，仿真值逐渐逼近理论值，最小误差为3.18%，证明二者具有较高的一致性.     

旋转磁场特性及其磁选行为影响规律

旋转磁场属于开放式磁场中一种特殊磁场形式,可有效降低强磁性矿物的磁团聚影响,提高分选效率.本文采用理论分析和试验验证的方法,设计了旋转磁场实验装置,仿真模拟了多种旋转磁场结构的磁场,根据不同结构方案在相同分选区域的磁场力分布特性,发现了较优的磁路方案;应用动力学相关方法,研究了旋转磁场中单一磁性颗粒的运动特性,揭示了磁性颗粒的运动规律;基于试验装置平台,分析了装置运转参数影响规律并进行了干式和湿式2种工况的试验验证,确定了分选装置关键结构及参数,为工业装置的结构设计及运转提供了理论参考.结合理论研究分析,设计了旋转磁场磁选装备并进行了工业应用,获得优异分选指标.     

真空磁过滤系统的磁场模拟

利用ANSYS9.0有限元分析软件对弯曲磁过滤器的磁场进行数值模拟,计算线圈个数与扫描磁场对过滤磁场的影响,并将数值模拟数据与试验数据做了对比分析.结果表明,实验实测与有限元分析基本一致,模拟结果为磁过滤装置的设计提供了比较准确的数据资料.     

大间隙混合悬浮系统结构设计与特性分析

研制了一种新型电磁悬浮系统装置,该装置利用电磁铁阵列与永磁铁来提供空间三维方向的悬浮驱动力.与传统的电磁悬浮系统相比,该系统具有悬浮力大、磁场分布规律、运动范围广等特点,可明显提高系统的使用效率.基于有限元数值方法对悬浮电磁力特性以及合成磁场特性进行了详细分析,并进行了相关实验.结果表明,新设计的电磁阵列悬浮系统装置可以在大气隙下使用,具有较好的稳定性和可控性.     

纵向磁场对低碳钢MIG焊焊缝组织及性能的影响

现代焊接结构对焊接质量的要求越来越高.焊缝金属的内部组织及其结构显著影响焊接接头的性能.为了通过控制焊接接头内部的晶粒形态和尺寸来提高焊接接头的性能，利用纵向磁场发生装置进行了低碳钢MIG焊接实验，对焊缝金属进行了金相及力学性能试验.结果表明，外加纵向磁场作用下与不加磁场进行比较，焊缝的抗拉强度提高了37.79%，焊缝的抗冲击韧性比不加磁场时增加了72.21%.可见外加纵向磁场焊接可以有效地细化焊缝的晶粒，提高焊接接头抗拉强度以及冲击韧性等力学性能.     

外加纵向磁场对CO_2焊接短路液桥的影响

为了减少CO_2焊接飞溅,利用高速摄像装置拍摄外加纵向磁场作用下CO_2焊熔滴过渡过程,对液桥形成段、液桥缩颈段进行了研究.结果表明,当施加低频磁场时,随着磁场频率的增加,熔滴半径随之增大并在磁场频率为60 Hz时达到最大值,此时球状熔滴的体积最大;随着磁场频率的增加,液桥形成段缩短,促进了短路初期的熔滴过渡过程.当施加高频磁场时,液桥缩颈段赤道面的最小半径减小,促进了短路末期的熔滴过渡过程.外加纵向磁场可以有效促进熔滴的短路过渡过程,从而减小CO_2焊接飞溅.     

滑动轴承内的磁场分布特性

为了研究在磁场影响下机电设备中径向滑动轴承的摩擦学性能,提出了在轴承润滑区内三维磁场分布的研究方法.以一套外加磁场滑动轴承实验装置为例,利用磁场有限元方法,计算了1/24和1/4对称结构中空气、铁磁以及油膜区域的磁场分布情况,分析了径向滑动轴承的磁场在润滑油膜区内沿径向、轴向和周向的分布特性,并分别研究了轴承宽度、轴承直径、轴承配合精度等结构因素以及轴承偏心对磁场分布的影响.结果表明,在轴承油膜区内的磁场分布是不均匀的,并且磁场分布随结构和偏心参数的改变而改变,在轴承端部有端部效应,在轴承偏心时存在聚集效应.     

外加纵向低频磁场对CO_2焊过渡频率的影响

为了减少CO2焊飞溅,采用了外加磁场发生装置研究了磁控CO2气体保护焊技术,探讨了外加纵向低频磁场对熔滴过渡频率的作用机理,通过分析试验数据,明确了所需的外加纵向低频磁场参数,并探索熔滴在外加磁场作用下的受力情况.结果表明,一定的外加纵向磁场参数下,熔滴过渡频率显著提高,CO2焊飞溅降低;当激磁电流为2 A、磁场频率为60 Hz时,熔滴过渡频率高,飞溅率低,电弧形态稳定.因此,可以通过外加纵向低频磁场来提高熔滴过渡频率并降低飞溅.     

磁悬浮盘片支承原理的研究

通过分析盘片在磁场中受到的磁场力,提出了磁悬浮盘片的支承结构,分析了电磁铁与传感器在3种不同布置方式下获取盘片信息的数学模型,对盘面信息的数学模型推导了控制信号的计算公式.最后根据支承结构原理给出了磁悬浮盘片装置的应用实例.     

管道漏磁内检测装置的磁路优化设计

为了提高管道漏磁内检测装置的检测精度,针对漏磁检测装置的测量节部分,利用克希柯夫方程以及MATLAB软件对磁路进行优化设计.选择95A型霍尔传感器、Q235钢、N42型钕铁硼和铜制钢刷搭建管道漏磁内检测装置的测量节部分,并在含有线型和圆孔型标准伤的钢管内进行实验.根据采集到的漏磁信号对缺陷进行重构,实验结果表明,检测精度满足管道漏磁检测装置的设计要求,能够检测到深度是管壁厚度的10%、直径为1.5mm的圆形缺陷,验证了磁路优化设计的正确性.     

管道漏磁检测中速度效应的补偿方法

在管道现场检测中,由于检测装置的移动影响,使得从采样记录的漏磁信号波形直接获得缺陷外形的定量描述比较困难.为提高缺陷检测的精度,分析管道漏磁检测中检测仪器运行速度对缺陷漏磁信号的影响,提出一种速度效应补偿方法,通过ANSYS有限元分析软件验证方法的有效性,该补偿方法有利于缺陷的准确识别.     

环带磁场在磁流变抛光技术中的应用

磁流变抛光是获得光滑光学表面的理想工艺之一.为了获得一种可用于磁流变抛光中的环形磁场,设计了一种新型的环带式磁场结构,并对其进行模拟与分析,利用该磁场结构构造了一种面接触式的磁流变抛光设备.实际测量证明该磁场结构可形成满足磁流变抛光要求的高梯度磁场.将环形磁极浸入磁流变抛光液中,可使其形成圆环状的Bingham凸起;利用它对K9玻璃进行抛光,可使其表面粗糙度达到约为1 nm的水平.     

磁力研磨机理及研磨装置设计的研究

在磁力研磨加工中，磁力研磨装置的性能对加工质量的影响很大．根据磁性研磨光整加工的工作原理，提出一种由普通车床改装的用于圆柱面加工的磁力研磨装置的设计方法．经过实验验证，该设备很好地满足了磁性研磨光整加工的表面精度要求．     

阀芯棱边磁力研磨去毛刺工艺的研究

根据磁力研磨法的工作原理,研制了阀芯棱边毛刺实验装置,并通过实验分析了各种因素对去毛刺效率、工件表面粗糙度以及工件形状误差的影响,结果表明,利用磁力研磨法能够有效地去除芯棱边毛刺,且保持适宜的棱边圆角半径。     

基于圆筒攀爬车磁吸附设计的研究

圆筒攀爬车属于工业爬壁机器人的一种,能够在化工容器圆筒体的垂直壁面平稳灵活地移动,综合应用了普通地面移动机器设计与吸附设计.针对圆筒攀爬车的工作环境和自身性质选定吸附设计;在ANSYS MAXWELL14.0软件环境下,建立对应静磁场仿真模型,按对应环境参数设置变量并具体定量分析了现有设计在与壁面保持不同距离时整体所受磁吸附力大小的变化;讨论了吸附装置两种不同磁场布置的性能优劣.在实际工程实验中,检验了理论分析的结果,证实了吸附装置的运行可靠性,并为该型磁吸附装置的调节提供了依据.     

永磁材料磁性参数的测量

主要介绍永磁材料磁性参数测试装置及测量方法。     

15千瓦磁性联轴器磁路设计与计算

磁性联轴器是近年来发展起来的新型非接触型动力传输设备 ,它要求工作稳定可靠 ,经济耐用 ,还要求动力传输效率高 ,能损少 .对磁路进行优化设计 ,选择了圆柱形推拉式偶合系统 ,确定了合适的尺寸 ,并计算出了磁导和漏磁系数 .计算结果表明 :该磁路设计合理 ,达到磁阻尽量小 ,漏磁尽量少的要求     

一种控制半固态重熔温度的新方法

本文围绕半固态金属的温度控制问题，基于电磁场的有关理论，设计并制造了用于半固态成型式艺的二次加热温控系统，通过试验表明：在铝合金（A356）坯料触变阶段，自行设计的电动势感应器可较精确地估算坯料温度，特别是在小功率加热期间估算精度更高；并对其实用性进行了试验验证，本文的研究内容可以用于指导半固态加工装置的设计与制造。     

射频爆磁压缩发生器等效电路分析

建立射频爆磁压缩发生器的辐射模型是采用等效电路法对其分析的难点.将射频爆磁压缩发生器的电容器和电感线圈分别作为辐射单元电偶极子和磁偶极子来考虑,建立了考虑装置自身辐射特性的辐射模型.在此基础上,建立了定子线圈分段结构的射频爆磁压缩发生器的电路方程并对其进行了数值模拟.数值模拟结果与实验数据对比表明,所建立的辐射模型和电路方程,能够正确描述装置的特性,可用于预测射频爆磁压缩发生器的行为和指导其工程设计.