感应熔炼冷坩埚内磁场的分布规律

实验测定了冷坩埚内无负载时空间磁场的分布,考察了输入功率、位置对磁感应强度的影响,计算了无坩埚时空心圆柱线圈内空间磁场的分布,比较了在有无坩埚两种情况下磁场分布特点.结果表明,随着输入功率的逐渐增大,磁感应强度逐渐增大;磁感应强度沿径向分布规律为在坩埚中心位置最小,向坩埚内壁边缘逐渐增大,在坩埚内壁处达到最大;磁感应强度沿轴向分布为中心附近最大,向两端逐渐衰减;坩埚的加入并没有改变空心圆柱线圈内磁场的空间分布规律,还是中间大、两端小,但由于屏蔽作用,大小却有所变化,衰减到线圈内无坩埚时的50%左右,磁场分布趋于平缓.以上实验结果为有效的利用冷坩埚进行感应熔炼提供了实验依据.     

基于新型正八边形励磁线圈的高精度电磁流量测量技术研究

受外界扰动和流速分布的影响,电磁流量计在进行流量测量过程中仍然存在测量精度不高的问题,改进电磁流量计励磁线圈结构是提高精度的重要手段之一.本文基于新型正八边形励磁线圈实现了电磁流量测量精度的提高,首先在研究权重函数优化原理的基础上,通过分析了正八边形线圈的磁场理论模型得出了基于均匀磁场理论的电磁流量计优化思路;其次,基于有限元分析软件建立了正八边形励磁线圈电磁流量计的仿真模型,确定了正八边形励磁线圈磁场分布最优的结构参数,并通过对比圆形和方形线圈同等条件下的权重函数分布,证明了正八边形线圈权重函数分布均匀性优势;最后搭建实验平台,进行磁场测试实验和流体测试实验进行验证.磁场测试结果表明,正八边形线圈电磁流量计磁感应强度在管道中心区域能够维持在2.063mT左右,总体磁感应强度波动范围在0.11mT以内,说明正八边形线圈磁场具有良好的均匀性;流体测试结果表明,当流量在0.743m/s-2.582m/s时,单点相对示值误差最大仅为0.950%,系统重复性误差在1.034%以下,经过优化后的系统提升了测量精度,对后续电磁流量测量计的励磁线圈设计具有指导意义.     

3 kA钕电解槽磁场的研究

采用划分若干电流元的方法对3kA钕电解槽磁场进行了研究，结果表明，该电解槽磁场只存在圆周方向分量，轴向和径向分量均为零，磁场主要由电极电流产生，熔体电流的作用不大，该电解槽电极之间的磁感应强度最大，电极以外的区，由于阳极筒的屏蔽作用，磁感应强度显著减弱，已接近于零，这说明，在周期小磁场强度下，不考虑铁磁物质（槽壳）对磁场的影响是完全可行的。     

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.     

双流低频电磁连铸过程中磁场分布的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了双流低频电磁连铸过程中磁场分布规律.建立了单、双流低频电磁连铸中包括铸锭、结晶器、线圈和屏蔽罩的二维轴对称有限元模型.利用ANSYS软件包进行划分网格及计算,模拟出了磁场在连铸结晶器区域的分布.研究了电流频率、电流强度、电流方向和线圈距离对金属熔体内磁感应强度的影响.计算结果表明：单流时,电流频率升高,磁感应强度降低;电流强度增大,磁感应强度升高.双流时,无论电流方向是同向还是反向,同一铸锭的远端磁场强度要大于其近端磁场强度,相邻线圈电流方向为反向时,铸锭内磁场强度高于相邻线圈电流方向为同向的情况;增大线圈之间的距离时,铸锭远端和近端的磁感应强度的差值降低.     

EBSM电子束扫描多极靴偏转线圈的多目标优化设计

针对电子束选区熔化增材制造的电子束偏转线圈偏转角度小、控制精度低等问题,设计了多极靴结构的扫描偏转线圈,选择极靴数量、磁芯类型作为试验变量进行正交仿真试验,并分析线圈内部磁感应强度的分布状态。以较高的中心磁感应强度、较低的磁场变化率作为线圈参数设计的优化目标。通过极差分析,确定两因素分别作用下每个指标的变化规律,并基于MOEA/D算法求解多目标优化问题。结果表明：极靴数量和磁芯类型均对线圈中心磁感应强度有显著影响,同时极靴数量对磁场均匀性具有积极影响;综合考量,十八极靴、无磁芯的线圈结构对于电子束大角度偏转和精确控制有显著优势。     

广义亥姆霍兹线圈中轴线上磁场的计算与分析

从毕奥—萨伐尔定律出发,结合亥姆霍兹线圈装置,首先研究了正三角形的广义亥姆霍兹线圈在其中轴线上的磁场分布情况。然后利用Mathematicas数值模拟了共轴正三角形线圈中心轴线上的磁场强度,得出了满足磁场均匀性的条件。     

板坯行波电磁搅拌器磁场分布规律的实验研究

根据板坯行波电磁搅拌器的特点,在实验室采用三维高斯计对行波磁场电磁搅拌器的磁场变化规律进行了测量,得到大量的实测数据.研究分析表明,对于所研究的行波磁场电磁搅拌器,频率、电流强度以及磁极间距离对磁感应强度影响很大,其中,频率增大,磁感应强度有所降低,电流增大,磁感应强度线性增大,而磁极间的距离对磁感应强度也有明显的影响,这些结果为进一步研究行波磁场电磁搅拌器的变化规律积累了数据.     

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。     

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.     

平面载流线圈在匀强磁场中所受的磁力矩

平面载流线圈在匀强磁场中所受到的磁力矩是电磁学和电动力学中重要问题之一 ,其数学表达式多数是以载流矩形线圈放在均匀磁场中而且转轴和磁力线垂直为特例推导出来的 ,推导过程和结论均有一定局限性。通过安培定律和力矩的定义式以及斯托克斯定理推导出任意形状载流线圈在匀强磁场中处在不同方位时 ,分别对质心参考点和质心轴以及固定转轴的磁力矩的数学表达式。推导方法不仅准确 ,而且从推导过程中可以看出其数学表达式适用于计算任意形状的平面载流线圈在匀强磁场中所受到的磁力矩 ,具有更普遍的意义     

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.     

磁化矿石颗粒模型及磁选过程分析

基于磁选过程中颗粒尺寸、磁场强度和磁选精矿品位三者之间的关系,建立磁化矿石颗粒模型,对其进行理论分析与计算,确定最佳磁场强度,并进行磁化矿石的磁选研究。结果表明：在配煤量4%（质量分数）,焙烧温度850℃,焙烧时间60 min,磨矿细度-0.074 mm占60%（质量分数）,磁场强度为40 mT的条件下,得到铁品位57.7%（质量分数）,铁回收率90.3%（质量分数）的铁精矿,较好地实现了铁精矿的富集和回收。     

中贫氧化矿高梯度磁选试验研究

对白云鄂博中贫氧化矿进行了高梯度磁选试验，着重研究了磁感应强度、矿浆流速对磁选指标的影响．采用粗选（B=0．6T）-精选（B=0．15T）工艺，在矿浆流速5．6cm／s、矿浆浓度20％的条件下，选出的铁精矿品位为60．0％。回收率达到79．5％．     

添加剂对天然磁铁矿直接合成永磁铁氧体的影响

用天然磁铁矿作原料，不进行磁选，直接用固相反应法生产永磁铁氧体，通过对氧化铋、高岭土、碳酸钙、硫酸锶等添加剂以及用量的研究，说明添加剂对天然磁铁矿石直接合成永磁铁氧体有很大影响，在适合的反应条件和添加剂下，合成出的永磁铁氧体剩磁力0．312T，矫顽力为345kA／m，最大磁能积为18kJ/m^3（2．23MGOe）。结果表明，天然磁铁矿不经过磁选过程完全能够生产出性能优良的永磁铁氧体产品。     

基于ANSYS的电磁轴承径向磁场分布及特性分析

基于ANSYS软件对电磁轴承径向磁场分布和磁场力进行仿真与计算,得出径向磁感应强度、磁位矢量以及电磁力的数据,并将其导入到建模输入程序,再采取电磁场逆问题的方法,实现全永磁体的结构模型设计.     

磁化处理对活性污泥生物吸附性能的影响研究

活性污泥由于本身的组成和结构而具有较强的生物吸附性能。对污泥的生物吸附性能的研究在许多领域都具有重要意义。将磁化处理的方法用于污泥生物吸附性能的研究,开创了污泥生物吸附性能研究领域的新方向。以葡萄糖为吸附质,研究了活性污泥在磁化作用下生物吸附性能的变化情况,研究表明,在磁感应强度为0.045 T下,磁化时间在20~40 min范围内,活性污泥的生物吸附性能都有明显提高。     

圆形与椭圆线圈在平板电磁成型中的应用比较

通过对椭圆形线电流产生的磁感应强度的推导,得出椭圆线圈所产生的磁感应强度的分布规律,并进一步得出圆线圈所产生的磁感应强度的分布规律,以及工件所受的磁场力的分布规律. 进行了两组实验:采用小孔模具,用圆形与椭圆形线圈进行成型,比较了两个工件的变形深度;采用盒形模具,用圆形与椭圆形线圈进行成型,比较了两个工件在中心部位的变形以及长度方向的变形充分程度. 结合磁感应强度的分布规律对实验结果进行分析,得出了两种线圈的适用情况:对于长形工件,采用椭圆线圈要优于圆形线圈;对中心部位变形要求较高的工件,应尽可能采用圆形线圈.