磁共振成像中磁体的匀场线圈设计与磁场计算

根据静磁场的基本特征及有源匀场的方法，分析了具有柱面形状的两类匀场线圈的结构设计与优化方法，并导出线圈磁场的高精度数值算法．以此设计的匀场线圈成功应用于超低场ＭＲＩ的０．０４Ｔ常导磁体的匀场中．     

无刷直流电机的性能分析

在对电机进行设计的过程中主要是运用传统的场路耦合法,但这种方法会使所设计的无刷直流电机的磁路计算不准确,使用ANSYS公司的Maxwell电机设计软件可以避免这个问题,并完成对无刷直流电机的性能分析与优化。首先用该软件中的Rmxprt模块所包含的磁路法进行电机模型的确立,并对其中永磁体充磁厚度和气隙长度等数据对电机本体所造成的性能影响进行分析;然后再利用基于有限元法的Maxwell软件的2D单元对所生成的电机本体的完成电磁场仿真,同时对电机进行更为完整的性能分析;最后整理两者所得结果实现对电机最终的优化设计。     

采用NSGA-Ⅱ算法的纯电动汽车复合电源参数匹配及优化

为了解决单一电源驱动电动汽车动力性和经济性不足的缺陷,提出了由锂离子电池和超级电容组成的复合电源,确定了复合电源的拓扑结构,制定了复合电源功率分配控制策略。在简单循环工况下,以整车经济性和动力性为目标,采用NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法,对复合电源参数进行了匹配和优化。搭建了基于d SPACE的在环测试平台,对优化前后复合电源和单一电源的经济性和动力性进行在环测试。实验结果表明,与优化前复合电源相比,优化后复合电源的能量利用率提高了6%;与单一电源相比,优化后复合电源的制动能量回收率提高了3.42%;不同速度区间内,相比单一电源和优化前复合电源,优化后复合电源的动力性提高了3%以上。整车经济性和动力性得到了显著改善和提升,验证了优化方法的合理性和可行性。     

剪切阀式磁流变阻尼器的简化设计方法

剪切阀式磁流变（MR）阻尼E器传统设计方法将阻尼器的结构设计与磁路设计相互独立,导致阻尼器的设计过程繁琐,且不考虑磁路优化,易引发活塞磁芯饱和现象．针对上述问题,建立了一种简化设计方法提出了阻尼器磁路设计中磁路优化的2条原则,与阻尼器结构设计的基本参数方程相结合,确定阻尼器结构的基本参数,即将磁路设计与结构设计合为一体,从而简化了阻尼器的设计过程．并对设计的剪切阀式MR阻尼器进行了数值模拟,预估了阻尼器的最大出力和阻尼力可调范围．结果表明,该阻尼器结构合理,既能保证阻尼通道处磁流变液达到饱和,又能有效防止磁芯饱和现象的发生,且最大出力与阻尼力可调范围满足设计要求．此简化设计方法简便、有效、可靠,可作为剪切阀式MR阻尼器工程设计的一种实用方法     

集中绕组外转子永磁同步发电机非线性变网络磁路分析

为集中绕组外转子永磁同步发电机建立了非线性变网络磁路分析模型,给出了等效磁路结构,推导了各部分磁导计算公式,用节点磁位法建立非线性磁路方程,并用Gauss-Seidel迭代法进行求解,由此得到了发电机的磁链波形和电势波形,计算结果与有限元分析结果和样机实验结果吻合,计算速度则远远快于有限元法,表明所建立的等效磁路模型是计算该永磁发电机特性的快速有效的方法,从而为该电机的设计优化分析奠定了基础.     

磁流变阻尼器的设计和磁路研究

针对人体上肢病理性震颤抑震的具体应用,结合所设计的小型旋转式磁流变阻尼器的结构特点,运用电磁学理论对磁流变阻尼器的磁路进行了设计及静态和动态特性影响因素分析,利用有限元法对磁路性质和阻尼器结构进行了仿真分析与优化,对阻尼器的电流与输出阻尼力矩关系及动态响应等性能进行了预估.提出了以质量轻和体积小为设计目的的磁流变阻尼器的磁路设计方法.     

磁共振成像中取向硅钢片饱和磁化强度测定方法

该文提出一种适于工程应用的取向硅钢片饱和磁化强度测定方法。将硅钢片放入待匀场梯度线圈的匀场轨道中,利用磁场测量设备测量出采样点处硅钢片产生的纵向磁感应强度,将测量结果通过迭代算法优化,即可计算出取向硅钢片的饱和磁化强度。结果表明,将饱和磁化强度计算结果用于磁共振成像系统无源匀场时,提高了成像质量。该方法在实际应用中方便易行,无需大量计算,效率较高。     

液力变矩器叶栅环向匀加速环量分配方法

为改进液力变矩器叶栅设计的等环量分配法,提出了环向匀加速环量分配方法.将液力变矩器内部流体质点的运动分解为轴面运动和环向运动,并基于动量矩方程和速度环量表达式推导出叶片环向分力的表达式,进而得到速度环量分配与束流环向加速形式的关系.在确保束流环向加速过程稳定的前提下得到了环向匀加速环量分配方案,并与等环量分配方案进行对比分析.应用计算流体力学对采用这两种方案设计的叶片液力变矩器进行性能预测,结果验证了文中提出的环向匀加速环量分配方法的有效性.     

XTG—2型磁选机中的磁路计算

当磁路结构确定后,便需要定量地计算气隙磁密和磁力,以改进磁路的设计,新近我们对XTG—2型磁选机中的磁路进行定量地计算,得出了符合设计需要的结果。     

双转子永磁同步电机的磁路建模与磁场研究

为了研究双转子永磁同步电机的设计方法,本文对电机定子中异向旋转的耦合磁场进行了分析。引入定子铁心径向磁阻和切向磁阻,将双转子异向旋转产生的并联磁路和串联磁路交替问题简化为单一的并联磁路问题,建立了电机的等效磁网络模型。在内外转子上采用不同材料的永磁体,通过优化内外转子半径比,使两个转子产生等大反向的转速和电磁转矩,最后通过有限元分析方法验证了该方法的有效性。     

用直线段电流磁场公式计算水冷磁体磁场

水冷磁体设计,须计算水冷磁体产生的磁场以获得磁体磁场的空间分布,使设计出的磁体满足实验要求.水冷磁体磁场计算在工程上常用的计算方法是椭圆积分法.此方法计算的水冷磁体的磁场均匀度比实际做成的磁体产生的磁场均匀度偏高.原因之一是磁体上的电流路径并不是工程上假设的闭合圆环路径,而是与之等半径的螺旋线状的路径.这是工程理论计算...     

基于ADuC845的稳恒磁场测量仪设计

针对磁场测量仪器电路复杂、携带不便等缺点,探讨了新型的稳恒磁场测量仪的设计方案.采用线性霍尔传感芯片SS495A1检测磁场信号,以单片机ADuc845为控制核心,完成磁场信号的程控放大、模数转换和数字滤波.经过实测,系统的稳定测量范围为-50mT至50mT,测量精度达0.1mT.     

Design and Maxwell 3D simulation of small permanent magnetic actuator

According to the magnetic circuit design theory and performance requirements of magnetic field, an H-type permanent magnetic actuator that generates uniform magnetic field larger than 0.4 T in the interested re- gion has been designed in this paper. The static magnetic field simulation analysis was done by Ansoft＇ s Max- well three-dimensional （3D） software. The simulation results showed that the magnetic field of this system can meet the requirements, and this permanent magnetic actuator designed in this paper can be used in small nuclear magnetic resonance （NMR） svstem.     

基于ANSYS的爬壁机器人永磁轮吸附装置的设计与优化

为解决钢质壁面与永磁轮之间吸附性能弱的问题,通过有限元分析方法研究永磁吸附装置,在永磁体尺寸不变的前提下对磁路展开优化,设计一种磁极同名阵列排布的新型永磁轮。对该吸附装置进行数值仿真分析,得到不同条件下永磁轮与钢制壁面之间的吸附力及轮磁通密度矢量图,借助于仿真软件对永磁轮的合理性进行验证,并对轭铁厚度和钢制壁面间不同气隙进行数值仿真,选取最优值,为爬壁机器人永磁吸附结构设计及优化提供参考。     

各向异性永磁锶铁氧体的晶粒取向与磁性

用SEM、TEM和磁性测量等手段分析了各向异性烧结SrFe12O19的晶粒取向对宏观磁性能的影响.结果表明,锶铁氧体磁粉中有废磁体经破碎、球磨后成粉状的SrFe12O19针状颗粒,沿C轴方向整齐排列,对产品质量无害.烧结SrFe12O19磁体中,颗粒呈六角型,其取向度越高,磁性越好.取向磁场的大小和添加剂的加入量对SrFe12O19磁体的取向度和磁性有着显著的影响.     

SMC爪极永磁同步电动机的参数与性能计算

在电机磁路计算与磁场三维有限元数值分析的基础上,进行了以软磁复合(SMC)材料为定子铁心的爪极永磁电动机的优化设计和性能仿真研究,实验结果与理论计算有较好的一致性．     

矩形平面直流磁控溅射装置工作区域磁场分析

通过分析磁场对磁控溅射过程的影响,总结出了矩形平面直流磁控溅射装置工作区域磁场的设计原则,并给出了两种磁体结构.采用有限元方法对一套装置的磁场进行了计算,磁场计算结果与测量值吻合较好.基于上述分析计算,研究了磁场分布对靶材刻蚀形貌的影响,并进一步提出了具体的磁场改进措施.采用分流条垫补方法可以改进磁场分布,如果磁场水平分量呈马鞍形分布,靶材的利用率可以提高,采用磁极斜面结构对磁场分布的改进意义不大.另外,错开磁体间安装接缝和对永磁体精确充磁能够有效提高工作区域磁场分布的均匀性.     

核磁共振全直径岩心分析仪磁体的研制

采用核磁共振进行石油岩心分析，可以从一块岩样中得到孔隙度(总孔隙度、有效孔隙度、粘土束缚水孔隙度等)、自由流体指数(可动流体百分数)、孔径分布以及渗透率等多种参数，具有无损检测、一机多参数、一样多参数的显优点．我国油田以陆相沉积油田为主，其主要特点是储层存在严重的非均质性，所以采用核磁共振全直径岩心分析非常有必要性，和核磁共振标准岩心分析同样重要，磁体是核磁共振岩心分析仪的核心部件，这种磁体相对体积较小，有效气隙大，重量轻．在设计磁体时，首先要根据经验初步确定磁体类型和结构尺寸，然后再用有限元方法进行计算，得出准确的尺寸，装配完的磁体通过无源匀场使磁体的均匀度达到要求，磁场的均匀度和FID(free induction decay)信号衰减程度密切相关，FID衰减的越快，说明磁体均匀度越差，磁体经调试完毕后，使用煤油和四氯化碳模拟孔隙介质组成的标准样做FID测试，通过磁体的测试，可知磁体的均匀度、磁场场强的温度稳定性、磁体的总体稳定性良好，完全可以给核磁共振全直径岩心分析仪营造一个合适的匀场环境。     

适用于多重强峰的脉冲梯度场自动匀场技术

提出了一种适用于高分辨率ＮＭＲ的快速,通用且可靠的全自动均方法。利用一个带有预饱和辐照的脉冲梯度场匀场序列来提高具有多重强峰的样品在Ｘ轴方向高阶匀场的质量。通过对Ｚ轴磁场梯度和匀场线圈电流的多项式拟合,以获得磁场不均匀而引起的相位分布。该方法不仅简化了具有多重强峰时匀场最优化过程,而且能够扩展到包括非轴向的三维自动匀场。