板料电磁成形磁场力分布研究

为研究平板电磁成形中板料上磁场力的分布规律,基于 Ansys 软件建立了 3 D 电磁场有限元模型,分析了在一定放电脉冲作用下,当板料的平面尺寸小于或等于线圈的几何尺寸时,板料上感应电流和磁场力的分布规律。 结果表明,板料的几何尺寸小于或等于对应线圈尺寸会影响板料上感应电流和磁场力的分布,其中圆形线圈对称放置影响最大,矩形线圈单边放置影响较小,匀压力线圈影响最小。     

高频磁场下制备Al-Mg2Si-Al2O3梯度复合材料

通过向Al-20%Mg2Si合金中加入5%SiO2颗粒,利用高频磁场的电磁相分离法成功制备了Al-20%Mg2Si和Al-20%Mg2Si-5%Al2O3两种梯度复合材料.分析了两种复合材料的微观组织,讨论了加入SiO2颗粒对微观组织和机械性能的影响,并对两种合金沿径向进行了硬度测量,结果表明,硬度在径向呈梯度分布,满足梯度复合材料外硬内韧的性能特征.     

立式径向流吸附器流动特性的数值模拟研究

通过Fluent软件和响应面方法研究了吸附和解吸两种工况下了吸附器结构参数与吸附器性能之间的函数影响关系,并得到了它们的拟合关联式。吸附工况下压降和流动均匀度拟合关联式与原数据的拟合度分别为89.4%和95.6%,解吸工况下压降和流动均匀度拟合关联式与原数据的拟合度分别为96.2%和87.4%。在结构参数变化范围内,拟合关联式具有较高的可靠性,能够为立式径向流吸附器的设计与制造提供参考。     

锌黄铜-高速钢互配副的磁场干摩擦特性研究

为研究直流磁场对抗磁性和铁磁性材料干滑动摩擦学特性的影响,选取锌黄铜和高速钢为实验对象,采用互配副方式利用改进的MPV-1500型摩擦试验机研究了在载荷150 N和滑动速度0.4 m／s工况时锌黄铜和高速钢材料的磁场干摩擦学特性．结果表明:随着磁场的施加和增大,高速钢销和环的磨损率均有减小趋势,而锌黄铜销的磨损率有增大趋势,其环的磨损率却相反,互配副的摩擦系数均有降低趋势;磁场的施加和增大,有利于降低铁磁性材料的磨损,不利于降低抗磁性材料的磨损,含铁磁性材料的摩擦副的摩擦系数均有降低趋势;在抗磁性锌黄铜背面添置铁磁性材料,可克服磁场对锌黄铜干摩擦学特性的不利影响;装卡装置的磁性影响试验研究结果．     

磁场干涉下锌黄铜自配副干摩擦学特性的研究

室温下采用改进的MPV-1500型摩擦试验机,研究锌黄铜自配副的磁场干摩擦学特性和磁场干涉机理。结果表明:磁场的施加和增大加剧了抗磁性锌黄铜的摩擦和磨损,增大了摩擦面的粗糙度,降低了摩擦面的氧元素含量,主要氧化物为Cu64O;随着磁场的增大,锌黄铜的磨损率和摩擦副的摩擦因数均有增大趋势,欲克服磁场对抗磁性锌黄铜干摩擦学特性的不利影响,可在其背面添置铁磁性材料;配副材料选配、对摩面的相对尺寸以及装卡装置的磁性均可影响实验研究结果。     

电-磁场协同增强高功率脉冲磁控放电特性研究

研究电-磁场协同增强高功率脉冲磁控溅射(Hi PIMS)技术的放电特性。利用数字示波器采集Hi PIMS的基体离子电流用于表征其放电特性的变化。结果表明:当Hi PIMS电压由580增加到660 V时,随励磁线圈电流的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极电压的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极在真空室内的位置由与阴极靶成45°位置处变化为成180°位置处时,基体离子电流平均值单调减少。电-磁场协同增强Hi PIMS放电效应存在临界条件。当Hi PIMS电压为580 V、励磁线圈电流为4 A。仅阳极电压大于50 V时,电场和磁场产生协同增强放电效应。同时,当辅助阳极电压为70 V,仅励磁电流大于3 A时,电场和磁场产生协同增强放电效应。与常规Hi PIMS相比,电-磁场协同增强Hi PIMS放电时真空室内不同位置处收集的离子束流均显著增加。其中,当辅助阳极位于45°位置处时,在真空室内不同位置(与阴极靶成0°、45°、90°、135°以及180°位置)处的离子束流值最大。     

电-磁场协同增强高功率脉冲磁控放电特性研究北大核心CSCD

研究电-磁场协同增强高功率脉冲磁控溅射(Hi PIMS)技术的放电特性。利用数字示波器采集Hi PIMS的基体离子电流用于表征其放电特性的变化。结果表明:当Hi PIMS电压由580增加到660 V时,随励磁线圈电流的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极电压的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极在真空室内的位置由与阴极靶成45°位置处变化为成180°位置处时,基体离子电流平均值单调减少。电-磁场协同增强Hi PIMS放电效应存在临界条件。当Hi PIMS电压为580 V、励磁线圈电流为4 A。仅阳极电压大于50 V时,电场和磁场产生协同增强放电效应。同时,当辅助阳极电压为70 V,仅励磁电流大于3 A时,电场和磁场产生协同增强放电效应。与常规Hi PIMS相比,电-磁场协同增强Hi PIMS放电时真空室内不同位置处收集的离子束流均显著增加。其中,当辅助阳极位于45°位置处时,在真空室内不同位置(与阴极靶成0°、45°、90°、135°以及180°位置)处的离子束流值最大。     

高频脉冲管制冷机交变蓄冷器流动阻力特性实验研究——第二部分：实验装置和数据处理系统

鉴于目前高频脉冲管制冷机中蓄冷器交变流动阻力特性的设计数据十分缺乏,作者建立高频脉冲管制冷机蓄冷器的稳定流动和交变流动动态参数测量实验台,介绍了实验系统的组成、测试装置和数据采集与处理方法.实验台采用测控领域广为流行的LabVIEW图形化开发平台,将实验段两端的动态压力、流速数据等通过采集系统,送入计算机进行数据处理,并实时绘制图形曲线.通过测量蓄冷器两端的动态压力、流速,得到高频(30～60 Hz)交变流动情况下动态压力与质量流量之间振幅和相位关系,从而得到所测蓄冷器的交变流动阻力特性.     

Calculation of Levitation Force between Small Superconducting Cylinder and Magnetic Ring in the Critical State

Levitation force between a small superconducting cylinder in the mixed state and a magnetic ring was calculated using the critical state model. The dependence of the levitation force on the size of the superconductor as well as the magnet was investigated. The finite size effect of the superconductor is included by demagnetizing factor approximation. The stiffness for the levitating system was calculated. The position of the maximum levitation force depends on the size of the superconductor and the magnet. Trend of the calculated force is in agreement with the experimental results.      

强磁场对材料组织性能影响的研究进展

铁磁质、顺磁质或逆磁质材料，在强磁场下热处理或者凝固都得到类似的现象：晶粒细化及取向性，强磁场还可以改变材料的组织、诱发相变，许多研究者对磁场影响材料组织的机理进行深入的研究。最终得出结论：材料凝固过程中强磁场使得晶粒旋转，固态下强磁场使不同磁导率的组织分散均匀。本文综述了强磁场对材料组织和性能影响的进展。并提出展望。     

强磁场在材料科学中的应用

随着强磁场技术的发展．强磁场在材料科学中的应用越来越广泛。其应用主要体现在强磁场能够对流体流动、物质转变及取向方面有很大影响。本文从以上三个角度综述了强磁场在材料加工和界面研究中的应用。     

强磁场下金属凝固研究进展

强磁场下金属凝固研究是一个新开辟的研究方向,有着广阔的前景。叙述了强磁场的基本效应,综述了强磁场下金属凝固的研究进展。重点介绍了磁场对凝固动力学、固/液界面稳定性、单相合金生长、共晶生长、热电磁流动及其作用、第二相颗粒运动的影响等方面的研究工作。指出了需要进一步研究的主要问题,以及所需的相关物理参数。     

聚丙烯腈原丝在强磁场条件下的微观结构分析

聚丙烯腈(PAN)原丝微观结构中存在的缺陷极大会影响炭纤维的强度。采用0T、8T、12T、16T的强磁场对原丝进行处理,研究了磁场对原丝的结晶取向度、总取向度、结晶尺寸、结晶度等微观结构的影响。结果表明,磁场对纤维的晶区和非晶区都有取向作用,其取向度都随磁场强度的增大和磁场作用时间的延长而增加。磁场还能促使非晶区向晶区转变,使结晶尺寸、结晶度和密度均得到提高。     

电磁场作用下制备表面复合材料的研究

在利用高频磁场制备表面自生复合材料中，对合金熔体在各个温度区间施加磁场时的凝固行为进行了研究。通过对Al—16wt％Si合金熔体的凝固温度区间进行合理的控制，制备出初生硅相向边沿有效偏聚的表面复合材料：中心部分为洁净的共晶区，外表面富集初生硅颗粒。实验结果表明，对Al—16wt％Si合金而言，施加磁场的最佳温度区间为580℃-600％，在磁场作用时间为20s时，即能实现对硅颗粒的有效偏聚。     

稳恒强磁场技术的发展及其在材料科学中的应用

综述了稳恒强磁场发生技术的发展及其在材料科学中的应用,超导强磁体经济实用,成为强磁场材料科学研究的首选设备,强磁场能够显著改变材料的相变过程,组织取向和流体流动状况,利用强磁场的这些作用有可能形成多种材料制备过程的强场控制理论和控制技术。     

Effect of High Magnetic Field on Growth Behavior of Compound Layers during Reactive Diffusion between Solid Cu and Liquid Al

The effect of magnetic field on the growth behavior of compound layer was examined at the interface between the solid Cu and liquid Al during reactive diffusion. It was found that the thickness of compound layer was reduced by the high magnetic field. The growth activation energy in β, γ1 and ε2 layers under a high magnetic field was larger than those in non magnetic circumstances, the increment percentage being 4.8%, 13.3% and 5.5%, respectively.     

基于电磁场分析的快速刀具伺服系统的设计(英文)

基于快速刀具伺服(FTS)系统的单点金刚石车削是加工光学自由曲面的重要方法之一.传统的直线刀具伺服系统都具有频率响应低的问题,严重限制了可以加工自由表面的复杂程度.文中介绍了麦克斯韦力驱动的快速刀具伺服系统的设计,电机采用永磁体偏置模型实现线性驱动,根据磁路设计原理推导了电机的运动公式,利用有限元分析(FEA)的方法分析了电机模型在高频信号驱动时的受力曲线、涡流损耗的大小和分布情况.根据分析的结果设计了电机的驱动系统,并进行了开环正弦驱动实验和电极频率响应曲线的测试,最终利用PID算法实现了FTS系统的闭环控制.基于麦克斯韦力驱动的FTS系统的最佳驱动频率应小于40 kHz,系统目前行程可以达到15.75μm,最大的频率响应可以达到100 kHz,系统可以跟踪500 Hz正弦波运动.     

高精度智能磁场测量仪的设计

设计了一种由微处理器控制的具有通信接口的高精度智能磁场测量仪,通过双只配对的集成霍尔传感器来获取磁感应强度的信号,采用压频变换器完成数据的采集,并对仪器进行了校准和实验．实验结果表明,所设计的磁场测量仪在整个量程范围内的测量精度达到了0.1mT．该仪器不但可进行磁场的精密测量,还可用于对无线通讯基站电磁辐射的网络化远程监测．