用互易法求磁偶极子的磁场

确定磁偶极子的磁场由于要用到较繁琐的数学方法，因而一般只讨论其轴线上的磁场。本文用互易定理，给出一种确定磁偶极子空间任意点的磁场的方法。作为特例，解出磁偶极子中垂面远处的磁场。     

磁偶极子远场的严格数学处理

磁偶极子是稳恒磁场研究的最基本模型,原因在于介质宏观磁场都可以等效于无穷多磁偶极子远场的叠加,因而磁偶极子远场的研究具有重要意义。磁偶极子远场计算一般采用基于矢量函数的泰勒级数展开,利用磁偶极子的对称性,选取特殊坐标位置下的代表场点,计算磁偶极子远场的特殊表达,而后推广到一般点。总结梳理了磁偶极子远场教学处理过程,并且从教学实践出发,提出一种严格的推理方法,该方法过程严谨且具有坐标系无关性,使相关内容的教学过程更为科学、严密。     

舰船周围铁磁物体对其磁场的影响

舰船与周围铁磁物体相互磁化产生附加的感应磁场,影响舰船磁场的磁感应强度的测量,针对此问题提出一种求解附加感应磁场的磁感应强度的计算方法。该方法以舰船与铁磁物体的磁偶极子阵列作为磁场数学模型,以系数矩阵条件数为目标函数的蚁群算法来优化磁偶极子的分布位置,并把物体的磁化等效为其磁模型中各磁偶极子的磁化,借助于均匀地磁场对舰船、铁磁物体磁化产生的感应磁场的磁感应强度来求解出各自的附加感应磁场强度,最终得到舰船磁场的磁感应强度。实验结果表明:该计算方法可行,且计算精度较高。     

磁性物体磁偶极子模型适用性的试验研究

磁偶极子模型是一种简单却有着广泛应用的磁性模型,尤其在磁性目标探测领域有着广泛的应用.针对磁偶极子模型的应用仅仅凭经验和对模型的应用原理没有清晰认识的情况,提出了利用试验研究得到模型应用条件的思路.在近场磁场测量的基础上,建立了通过考察等效磁矩收敛性和磁场相对误差得到磁偶极子模型适用条件的试验研究方法.在理论分析的基础上,对5种不同的磁性物体模型进行了试验研究.试验结果表明,在2.5倍物体长度以上的空间,磁性物体的等效磁矩收敛,并且磁场相对误差很小,可以把磁性物体视作磁偶极子处理,能够满足工程上的要求,为磁偶极子模型的合理应用提供了依据.     

关于磁相互作用能的讨论

本文主要讨论磁偶极子——小电流圈在外磁场B中的受力及能量变化,磁场及其电源的能量改变。     

铝电解槽内磁场的三维数值分析

在前人工作的基础上，进一步完善了铝电解槽内三维磁场的等效磁偶极子模型，在对等效磁偶极子物理模型合理简化的前提下，推导了计算铝电解槽内三维磁场的数学模型，给出了相应的计算程序框图，结合我国现行８０ｋＡ上插棒式铝电解槽的母线配置进行了磁场的数值分析，讨论了此类糟型母线配置的优化方向。     

舰船磁场测量中坏点磁场的等效源预测方法

针对消磁站部分测磁探头损坏形成坏点而影响舰船磁场准确测量的问题,提出了以磁偶极子阵列为等效源的坏点磁场预测方法.该方法通过提取正常测量点的磁场信息,建立了基于磁偶极子阵列的舰船等效磁模型,利用PSO(微粒群优化)算法求解出模型参数,由此推算出其他测量点的磁场值,实现了坏点磁场的预测.船模实验研究结果表明:该方法可以准确预测坏点磁场,并且具有较好的稳定性,能满足实际工程的应用要求,坏点分布特性和舰船磁场变化特征均对预测精度有一定的影响.     

船舶磁场的回归数学模型

本文对船舶磁扬磁偶极子的数学模型,应用逐步回归方法来建立船舶磁场统计的数学模型,由计算机自动选定构成数学模型的最优磁偶极子阵列,以减少对选择初始值的要求,且计算精度高.     

用互易~[1]法求磁偶极子中垂面远处的磁场

给出一种用互易法求磁偶极子在中垂面远处的磁场的方法。     

弱磁场作用下的磁偶极子模型建立与分析

利用磁偶极子理论,建立稳恒微弱地磁场作用下管类试件线状缺陷段产生的漏磁场模型.根据磁偶极子空间磁场分布,导出了地磁场下管状工件表面细长缺陷段产生的弱磁场法向分量的计算公式,并且分析了不同纵向磁化强度下,作为磁记忆检测方法重要判据的磁场法向零值线形状及分布特点.研究了管件处于外部弱磁场的缺陷段的位置对表面磁场法向分量零值线分布的影响.结果表明,利用磁记忆方法作无损检测,寻找和定位缺陷段位置时,应该考虑法向分量零值线的这种分布特征.     

基于磁场能量密度梯度的磁源定位技术

针对目标磁源的数学模型(单磁偶极子和椭球体加线性磁偶极子阵列等)与实际目标磁矩具体分布存在差别而影响定位精度的问题,将单个磁偶极子的磁场能量密度场的梯度方向指向场源的结论进行了推广,实现了地磁场中铁磁目标的定位.船模实验结果表明:不管是远场还是近场,目标是船模还是理想偶极子(钕铁硼),定位精度均达到95%.     

磁场测量中的逆问题及其逆变换公式

分析了弱磁场测量中一些逆问题的特征；用矩阵方法给出了磁偶极子的空间磁场公式，并推导出它的相应逆变换公式，即用空间磁场表示的磁偶极矩公式．对逆变换公式在磁性物体定位、等效磁矩测量等方面的应用作了简要的讨论     

磁场计算中的等效磁荷法

本文从单个磁偶极矩产生的磁场,引出等效体磁荷密度和面磁荷密度的概念,进而分析了应用这些磁荷模拟磁质磁化场、永磁体磁场和载流线圈磁场的可能性,从而为电磁场的数值计算提供了数学模型。     

磁联轴器抗干扰原理及其应用

本文首先将磁联轴器的漏磁效应简化为等效磁偶极子，然后定性地分析了磁联轴器干扰 的起因和特点，提出了相应的抗干扰措施和方法，并将其应用于干式水表防磁设计问题中，实践 证明本文提出的方法是行之有效的．     

基于磁矩信息的水下地磁连续定位算法

针对地磁场背景中偶极子目标磁场大小难以获得的问题，提出了载体潜深辅助地磁定位方法，通过2次测量潜深及磁场梯度计算载体相对目标的垂向位置，但若想连续定位须载体不断垂向移动. 为解决这一不足，提出利用目标磁矩信息实现水下地磁连续定位，由已知磁矩和磁场梯度组成关于位置的非线性方程组，解算载体位置. 给出了连续定位算法的具体步骤. 数值仿真结果表明，该方法能实现水下连续定位，且具有较高精度.     

矩形载流线圈沿一中线折成直角可看作磁偶极子

从磁偶极子的特点出发,用毕奥一萨伐尔定律、安培力公式和力矩的定义,推导出用磁矩表示的矩形载流线圈沿一中线折成直角的远场及其在均匀磁场中所受的磁力和磁力矩,指出此非平面载流线圈可看作磁偶极子．     

基于磁记忆法的焊接缺陷检测技术研究

研究焊缝缺陷处的磁记忆信号变化规律. 建立了地磁场下焊缝的磁偶极子模型,并模拟了其在有、无缺陷时的变化曲线,根据模型曲线的变化情况总结出了焊缝处存在缺陷时磁场强度的变化规律. 通过检测自制焊接试件的磁记忆信号与模型进行对比. 缺陷处的检测曲线与模型模拟的曲线具有很好的一致性. 建立的磁偶极子模型能够反映实际焊缝处的磁记忆信号情况,可以对焊缝处缺陷进行评价.