PSO算法在舰船磁场磁体模拟中的应用

采用磁体模拟舰船磁场是一种常用且有效的方法，然而，过去磁模拟体位置的确定常依赖于人的经验，局限性较大。文中基于舰船磁场的磁偶板子模型，利用PSO算法对磁体的位置进行了优化。试验结果表明，该方法降低了人为经验对磁体模拟模型稳定性的影响，提高了磁体模拟法的精度。     

潜艇磁场外推的数学模型研究

应用磁体模拟理论，根据潜艇包络面上的磁场数据提出了潜艇磁场外推的数学模型，论述了该模型的数学原理、磁位函数计算方法及具体应用时有关参数的确定方法等，并对计算精度作了考按．结果表明：该模型精度较高，具有一定参考价值．     

磁强计校验装置

本文介绍了磁强计校验装置的设计，制做，检测和电路原理，采用数字读数的方式用测电流的方法直接显示磁场值，目前在国内达到先进技术水平。该装置已经用于检定测试直接为国民生产服务，可进一步推广。     

基于矢量合成的静止式旋转磁场试验装置

论述了基于矢量合成的静止式旋转磁场试验装置的结构和原理,对其磁场进行了数值分析及实测,并给出其用于电能表质量检测的实例.通过控制正交线圈的电流实现对磁场方向、强度、频率、相位的控制,克服了传统单轴旋转线圈装置磁场方向不能为任意,因惯性约束无法迅速定位不便于自动控制,以及不满足标准要求的相位条件3点不足.提出了描述磁场方向一致性的特征量"平均偏角".数据表明,该装置的磁场均匀性不亚于传统装置.装置由计算机控制,能够自校准.     

磁流变液颗粒成链过程的理论和实验研究

通过计算机模拟及实验研究了磁流变液颗粒在渐变磁场作用下的成链过程。首先从理论上建立了磁流变液成链过程的物理模型,采用蒙特卡罗方法模拟了其在渐变磁场作用下成链的详细过程。其次,采用光学显微镜观察了磁流变液在渐变磁场作用下的成链过程。数值模拟和实验结果表明,在平行磁场中,当外部磁场为零时,磁流变液的磁性颗粒处于随机分布状态。随着磁场强度的增加,磁性颗粒产生磁团聚形成链状絮凝体,进而由二连体或三连体发展到多连体,甚至网状及柱状结构;在倾斜磁场中,磁流变液中的聚合链也同时旋转,磁性颗粒沿着磁场方向从小链逐渐增大到大链,最后全部沿着磁场方向呈链状或柱状排列。研究结果对优化磁流变液材料的配置和设计高性能磁流变液装置具有重要意义。     

磁控溅射设备中铜靶刻蚀形貌的仿真计算研究

提出了一种铜靶刻蚀形貌模拟方法,基于靶材溅射率与靶材表面磁场水平分量成正比的假设,以美国应用材料公司的小行星PVD磁控溅射装置为算例,实现了复杂运动轨迹铜靶刻蚀形貌的模拟,仿真计算结果与实际设备中铜靶刻蚀形貌有较好的一致性,为通过磁场分布研究靶材刻蚀形貌提供了一种理论方法。     

智能电表工频磁场同频移相抗扰度标准装置研发

国际建议OIML R46-1/-2:2012和欧盟MID指令(2004/22/EC)认证均明确要求,智能电表的工频磁场抗扰度测试应在相位和方位两个物理量最糟糕的情况下考察其计量性能。然而,现有的工频磁场标准装置只能改变磁场方位,不能实现相位变化。针对上述问题,研发了一套工频磁场抗扰度标准装置,该装置能实现磁场电流信号与被检电表电压信号的同步采样和同频移相。不仅满足了国际标准的技术要求,而且提高了测试效率和结果准确性。     

低频磁场探头的校准装置

针对目前国内还没在环境监测中广泛使用的低频磁场探头进行计量的检定规程或者校准规范,设计了一套频率范围从1 Hz～100 kHz的低频磁场探头校准装置。根据理论推导,确定所设计磁场线圈半径产生磁场强度大小,并根据磁场线圈产生的中心磁场均匀性的要求计算得出该装置所能校准的磁场探头最大半径尺寸,并将线圈模型在MATLAB中进行仿真计算。仿真结果表明线圈产生的磁场强度与理论计算结果和实测数据吻合较好。最后对溯源后的EHP-50磁场探头进行数据测试与分析。实验数据表明,该校准装置可以用于1 Hz～100 kHz的低频磁场探头校准,并给出了校准不确定度。     

基于逐步回归法的潜艇高空磁场仿真

应用目前磁场换算中较多使用的磁荷模拟法对潜艇高空磁场进行了仿真，为了尽量减少磁荷的位置及大小受人为经验的影响，且提高换算精度，采用逐步回归法对各模拟磁荷的磁矩进行筛选，最后对潜艇高空磁场进行了计算机仿真．仿真结果表明，该方法精度比较高，而且模型的稳定性好，对实际防空中磁探具有重要的意义．     

端部霍尔离子源的磁场设计与数值模拟

首先简单介绍了用于离子束辅助沉积的端部霍尔离子源的工作原理，然后分析了其性能对磁场的要求，据此介绍了磁路组件的设计。最后,采用ANSYS大型有限元分析软件对一个条形的端部霍尔离子源的磁场进行了模拟计算，并与实验结果进行了比较，获得了满意的结果。通过对模拟结果的分析，获得了对该离子源磁场分布的直观深入的认识，为具体的端部霍尔离子源的改进设计提供了理论指导。     

基于永磁体的小口径磁流变抛光装置设计与优化

针对小口径、高陡度光学元件的特点,设计了抛光轮直径为20 mm并运用永磁体作为磁场发生器的磁流变抛光装置.首先根据静磁场基本理论对磁场分布进行计算和仿真,以此为基础对抛光装置进行了详细设计;然后根据装置结构和磁场分布特点,以及流体流动过程中流速与喷管半径之间的关系完成喷管等关键部件的优化;最后提出了双层喷管设计实现屏蔽干扰磁场的方法.实验结果表明,所设计的装置能够实现磁流变液的稳定循环,并获得稳定的去除函数.为确定该装置的材料去除能力,使用K9玻璃进行了工艺实验,确定了K9光学元件的峰值去除效率为4.2μm/min.     

圆柱滚子电磁推进装置仿真与推进实验分析

在圆柱滚子双盘直槽研磨加工中，为提高滚子的加工效率，满足滚子连续进料的要求，设计了一种将电磁能转化为机械能的电磁推进装置，将它运用到圆柱滚子的研磨加工送料中。对圆柱滚子电磁推进装置的结构设计，通电状态下磁场的分布、磁场运动情况进行理论分析后，利用ANSYS Maxwell电磁场仿真软件对装置的二维模型进行仿真，查看磁场的分布及运动情况，并得出在不同电源激励条件下各滚子受力及整列滚子受力情况。仿真结果表明：装置通电后，内部会产生沿其轴线方向作周期性运动的行波磁场，并能够向滚子提供方向一定、大小可调的电磁推力，可以满足滚子研磨加工中连续推料的要求。随着电源电压和频率的增大，电磁推力也增大，推力调节方便。搭建了圆柱滚子电磁推力测量实验平台，对比了相同激励条件下仿真和实验所得电磁推力。实验结果表明：滚子受到的电磁推力随电源电压和频率的增加而增加，在相同的激励条件下，实验测得结果与仿真计算结果接近，验证了仿真结果的准确性。该装置可以实现滚子连续进料，具有较大的实际应用价值。     

制备ZnO压电薄膜的射频平面磁控溅射装置

本文叙述了射频平面磁控装置的原理，结构特点，射频源及阻抗匹配网络，基片温度控制等方面的问题。在该种类型的装置上已淀积出了高度取向的优质ＺｎＯ压电薄膜，成膜速率比普通射频溅射提高５～１０倍。并在圆筒形钟罩外增设磁场线圈以增强靶表面水平磁场。实验中，测定了靶表面合成水平磁场的分布。对一些问题进行了讨论。     

磁场在晶体生长中的应用

针对磁场在晶体生长中的应用,综述了近年来该领域数值模拟和实验研究的进展,包括静态磁场和动态磁场的产生原理及其在晶体生长中的效应。分析了晶体生长过程中存在的主要流动。综述了晶体生长过程中磁场力对导电熔体对流、固液界面形貌和杂质分布的影响,重点分析了磁场在直拉法单晶硅和定向凝固法多晶硅生长过程中的应用,总结了该领域当前存在的问题及其发展趋势。     

电弧离子镀的旋转横向磁场弧源设计

电弧离子镀工艺中电弧蒸发产生的大颗粒污染严重影响了所沉积涂层的性能.为了从源头上解决大颗粒难题,本文提出了一种新的旋转横向磁场的设计思路,通过频率和强度可调且覆盖整个靶面的旋转横向磁场控制弧斑的运动.通过有限元模拟磁场的分布,对旋转横向磁场控制的电弧离子镀弧源进行了优化设计.并根据方案制作了旋转磁场发生装置及其电源,使该弧源的旋转磁场具有多模式可调频调幅的功能,用以改善弧斑的放电形式,提高靶材刻蚀均匀性和靶材利用率,减少靶材大颗粒的发射,用以制备高质量的薄膜以及功能薄膜,以拓展电弧离子镀的应用范围.     

模拟指针表白动检定装置的研制

本文介绍一种基于机器视觉的模拟指针表白动检定装置。该装置通过控制软件控制标准源输出标准电参数，由机器视觉系统对模拟指针表进行图像采集和处理，准确地判断出指针表的刻度值，然后按照检定规程进行处理，完成自动检定。该装置提高了工作效率，并且减少了因视觉疲劳等人为因素引起的误差。     

新型振动样品磁强计

振动样品磁强计利用扬声强器作振源，用一套消振装置使系统稳定，整套装置能在ｘ，ｙ，ｚ三方向可调。利用外磁场对振动样品磁化，以霍耳片检测外部磁场，由锁相电路检测感应信号，通过计算机采集磁场信号和感应信号，实时显示、打印测量结果。     

基于磁流变弹性体的缓冲装置设计及其冲击响应特性研究

利用聚氨酯基磁流变弹性体,结合ANSYS有限元仿真,设计制作了一种剪切式磁流变弹性体缓冲装置。搭建自由跌落冲击试验系统和冲击响应谱试验系统分别测试了该缓冲装置的冲击响应特性,研究了在不同磁场下缓冲装置的缓冲性能。实验结果表明在自由跌落冲击和冲击响应谱两种试验中,所设计的磁流变弹性体缓冲装置都具有较高的缓冲率,且装置的缓冲率随着磁场的增加而增大,表明磁流变弹性体缓冲装置起到了一定的缓冲作用,且可以实现外加电流对其缓冲效果的控制,该研究为磁流变弹性体在半主动/主动隔振缓冲领域的应用做出了有益探索。     

飞机液压和气动系统教学演示装置的设计

本文根据某型飞机液压和气动系统的主要工作原理和操作方法，开发设计了一套教学演示装置，该装置能对该型飞机的液压和气动系统进行大部分的模拟和演示，方便了教学。     

基于磁通调制法的强磁场计量技术研究

恒稳强磁场在科学研究、生物医疗和材料科学等领域发挥着举足轻重的作用。针对超强磁场难以测量和溯源等问题,采用基于磁通调制原理的强磁场测量方法研制了高稳定强磁场测量装置,通过开发信号调理电路,利用锁相原理获得最佳信噪比,最终获得与被测强磁场磁感应强度相对应的感应电动势值。采用标准磁场对测量装置的线圈常数标定后,该线圈常数可作为传递标准,实现超强磁场的测量和校准。对1～7 T范围内超导强磁场开展测试和比对,并对测量装置及线圈常数进行了详细的不确定度分析评估,结果表明,1～7 T磁场测量的偏差优于0.083%,测量装置引入的相对不确定度达到3×10^-4,这对于超强磁场的测量有重要的参考意义。