阴极弧离子镀磁过滤器

在真空阴极弧离子镀的过程中,在阴极材料表面阴极斑点处的电流密度很大、斑点温度很高,发射出来的物质中包含有很多宏观粒子团（ＭＰ＇ｓ：ｍａｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ）,构成对成膜表面的污染,人们采用了磁过滤器对ＭＰ＇ｓ进行过滤。采用的型式一般有直线结构,曲线型结构两种。本文介绍了ＭＰ＇ｓ的形成机理,各种磁过滤器的基本结构和工作原理,并着重介绍９０°弯曲弧磁过滤器的特点及离子分布规律。最后,概括介绍了阴极弧离子镀磁过滤器适用范围。     

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。     

考夫曼离子源多极磁场结构设计与数值模拟

论述了考夫曼离子源中两种磁场结构的特点.在采用多极磁场的离子源中,由于放电室内低磁场区的存在,可获得均匀性好的离子束流.采用环形永久磁体改进设计了考夫曼离子源的多极磁场,简化了磁路结构.运用Ansoft软件对多极磁场进行了数值模拟,结果分析表明设计是可行的,为该类型离子源的磁路优化设计提供了理论依据.     

金属离子源磁过滤器磁场位形的设计与实验研究

根据磁过滤器对磁场的要求,利用水冷铜管产生的反向磁场,设计一个轴向磁场较弱的磁镜式磁过滤器.由数值模拟和实验研究的结果可知:磁过滤器磁场位形是一个轴向较弱的磁镜式磁场分布;并且在磁过滤器的出口处,磁场强度的均匀性较好;还增强了水冷铜管和磁过滤器壁之间的磁场.由离子束测试实验可知在加反向磁场时离子束的均匀性比没有反向磁场时高很多.     

阳极磁屏蔽霍尔离子源磁场的数值模拟

为了提高离子束电流和离子束能量,进一步增加霍尔离子源的效率,对霍尔离子源阳极进行磁屏蔽,达到优化磁场位形,增强磁场对放电等离子体的约束。由磁场的数值模拟结果可知:阳极磁屏蔽后,有明显凸向阳极表面的弯曲磁场线,并且提高了磁镜磁场的磁镜比;大的正梯度磁场的存在,增强了磁场的径向分量,相对减弱了放电等离子体的震荡;不仅保留原有鞍形场的作用,而且还充分发挥了另外两个鞍形场的优势。最后通过实验结果和数值模拟结果的比较,验证了此数值模拟结果的正确性。     

过滤器冷挤压模具设计及数值模拟

目的基于实际生产经验,分析冷挤压过程中筒形件的刚性平移现象。方法通过数值模拟分析了筒形过滤器冷挤压过程中的折叠和撕裂倾向、金属流动规律和挤压力。结果数值模拟结果表明:在筒形件的冷挤压中,筒状部分有显著的刚性平移现象,即高于凸模工作带的筒状部分在挤压过程中不发生塑性变形,仅沿着凸模挤压的反方向移动。结论金属流动的速度场和位移场,以及挤压载荷变化趋势较直观地反映了筒形件冷挤压中的刚性平移现象,实际生产并获得了表面质量良好的过滤器零件。     

无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器研究

介绍了一种新型无辅助阳极式磁过滤器的基本结构 ,测量了在弯曲弧磁过滤器出口处的离子分布规律。SEM分析表明 ,无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器消除了等离子体中的宏观粒子团。采用无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器在玻璃基体上镀铜可以使表面粗糙度Ra 从 0 44 μm降低到 0 0 0 3μm。     

脉冲磁过滤阴极弧等离子体制备四面体非晶碳膜

介绍了脉冲磁过滤阴极电弧法制备四面体非晶碳膜(tetrahedral amorphous carbon即ta-C),并对制得的薄膜表面形貌、硬度、电阻等进行了测试.结果表明,脉冲磁过滤阴极电弧法制备的ta-C膜有优良的性能.拉曼光谱分析显示,制得的薄膜为非晶结构,有明显的sp3结构特征,符合ta-C膜的特征峰.     

圆锥形薄壁件成形过程及性能的数值模拟

采用了ANSYS有限元分析软件对圆锥形薄壁件成形过程进行了数值模拟,分析了冲压过程中两类失效形式产生的原因,并提出了相应的解决办法.     

基于磁流体动力学的电磁流量计数值模拟

通过计算流体力学和磁流体动力学的耦合计算,直接给出了一种电磁流量计二维模型里流动(层流)和外加磁场(均匀稳态)的相互作用结果,并得到信号输出即感应电动势与流量的基本关系以及其他变量如感应电场与感应电流的详细空间分布。模拟结果符合理论值,表明可利用磁流体动力学数值模拟来广泛研究不同流场和外加磁场分布下电磁流量计特性。     

动圈式扬声器低频驱动下稳态温度场数值分析研究

为了预测动圈式扬声器的稳态温度场,提出了一种数值分析方法。通过有限元法实现对低频信号驱动下动圈式扬声器稳态温度场数值模型的求解,可得到扬声器中任意点的温度值。同时设计了温度测量系统,通过测量该扬声器磁路系统中某些特殊点的温度值来验证数值分析的结果。实验结果表明数值分析结果与测量结果基本一致。     

无接触传动永磁齿轮磁场的数值模拟

永磁齿轮作为一种新型的磁力传动机构,主动轮与从动轮之间没有直接表面接触,是通过磁场相互耦合产生的磁力来实现力矩和功率的传递.为了对永磁齿轮的传动特性进行研究,对永磁齿轮的磁场进行分析计算,利用ANSYS有限元软件模拟永磁齿轮磁场在不同矩角时的磁感应线、磁感应强度的分布,得出永磁齿轮的矩角特性曲线.通过实验验证了永磁齿轮的矩角特性和低速时的啮合比.     

热顶电磁成型系统磁场的实验与数值模拟

根据电磁场理论,建立了热顶-电磁连铸成型系统的物理和数学模型,用小线圈法实测了不同电源功率时系统内的磁场强度,用有限元软件数值模拟了感应线圈高度、结晶器高度、热顶结构等对成型系统内磁感应强度和分布的影响,结果表明:1)降低结晶器高度使系统内磁感应强度增强,但不十分明显;2)感应线圈的高度对系统内磁场影响显著,采用20mm线圈较40mm线圈的磁感应强度提高约85%;3)有载时的模拟结果显示,系统内的磁场呈现更明显的趋肤效应;热顶结构对磁场的强度和分布规律无明显的影响.研究结果表明热顶电磁连铸法将有利于提高电源效率和稳定液柱高度,改善铸坯的内外部质量.     

叶片式磁流变液减振器的结构设计及磁场分析

介绍一种基于传统叶片式液压减振器设计的叶片式MRF减振器的工作原理,提出两种结构方案。利用ANSOFT电磁场分析软件对两种不同方案的减振器进行磁场有限元分析,得到磁场分布相对比较理想的一种方案。采用磁场有限元分析的方法对叶片式MRF减振器的结构设计进行优化,可以有效提高减振器的性能。表明有限元分析方法在磁流变液减振器磁路设计中具有重要的应用价值。     

An improved hybrid particle-element method for hypervelocity impact simulation

An improved hybrid particle-finite element method has been developed for hypervelocity impact simulation. The method combines the general contact-impact capabilities of particle codes with the true Lagrangian kinematics of large strain finite element formulations. Unlike some alternative schemes which couple Lagrangian finite element models with smooth particle hydrodynamics, the present formulation makes no use of slidelines or penalty forces.     

无源自适应磁流变阻尼器的磁场设计与研究

针对常规的磁流变阻尼器需要外加线圈,对能源具有依赖性、体积庞大、结构复杂的问题,设计了无源自适应磁流变阻尼器的磁场结构.该磁路由永磁体提供磁场,利用超磁致伸缩逆效应,把阻尼器受到的负载力的变化转化为超磁致伸缩材料相对磁导率的变化,进而使磁流变液处的磁场发生变化.利用磁场有限元方法验证了磁路的正确性.应用该磁路结构到阻尼...     

数值模拟在钢质采砂船解体爆破中的应用

为了在某水域的1艘钢质采砂船解体爆破过程中,确定合理的爆破方案和爆破参数,基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用Euler-Lagrange耦合算法,对处于不同介质环境下的钢板,在炸药外接触爆炸载荷作用下的变形情况、破坏过程分别进行数值模拟,模拟结果表明:炸药在空气介质中爆炸时,在装药和钢板接触处产生塌落和断裂裂缝,但产生的破坏范围有限,对接触面以外部分影响不大;而炸药在水介质中爆炸时,在装药和钢板接触处不但产生孔洞和断裂裂缝,在接触面外还会产生不规则形状的"倒刺",破坏范围较大,破坏效果较好。实际爆破效果表明,数值模拟结果可以为钢质采砂船解体爆破方案和爆破参数设计提供有效参考。