磁性材料对高速电磁开关阀动静态特性影响的仿真研究

基于AMESim中建立的高速电磁开关阀的动态模型,在不同饱和磁感应强度、无磁滞磁化强度形状系数、可逆性系数、涡流系数情况下,对高速电磁开关阀的电流、阀芯位移特性、空载流量特性和空载压力特性进行了仿真。根据仿真结果,分析了磁性材料对高速电磁开关阀动静态特性的影响,提出了根据B-H曲线选择电磁高速开关阀磁性材料的原则。     

高速电磁开关阀非线性模型简化与验证

为提高高速电磁开关阀非线性模型的仿真计算速度,采用能量法模型简化策略简化电磁阀模型.针对电磁阀多域作用相耦合的特点,在能量法评价指标的基础上提出子系统活跃指数概念,评价电磁阀各域作用在系统动态过程中的重要性.在Matlab/Simulink中建立电磁阀数学模型并简化.台架实验表明,该物理模型及其简化模型的计算误差均在预设的±5%以内.     

高速大功率车用永磁同步电机电磁诱发转子横向振动特性

高速大功率车用永磁同步电机的转子轴系是一个涉及电磁、机械高度耦合的非线性系统,因此转子动力学性能是高速车用永磁同步电机设计必须关注的问题.建立了电机中由于转子偏心引起的电磁激励解析模型,以转子动力学和非线性动力学为基础,建立永磁电动机转子系统的非线性模型,用解析法计算得到转子横向振动的幅频特性,结果表明转子横向振动具有负刚度和失稳幅值跳跃现象.最后通过数值计算对等效解析计算的结果进行了验证.     

数字开关液压系统中流体惯性效应分析与实验

以数字开关液压系统中的流体惯性效应为研究对象,基于高速开关阀动力学模型与动态管路传输模型,结合管路中压力波传播特性,构建两位两通高速开关阀匹配惯性管的阀控缸液压系统分析模型,实现高速开关阀输出特性与惯性管内流体动态压力变化的实时耦合,分析了两者之间的耦合作用,并通过实验验证了流体惯性效应的存在.实验结果与分析模型Ⅱ(包含阀芯动力学模型与流体惯性效应)结果一致性较好,表明分析模型Ⅱ下的压力波传播过程可以表征惯性管内的流体惯性效应与寄生液感效应,高速开关阀的动态特性直接影响惯性管内压力波传播特性,可为数字开关惯性液压系统的设计提供依据.     

高速开关阀控制的电液式节气门执行器

研究了一种利用高速开关阀对节气门进行电子控制的系统方案。使用电液式执行器作为节气门控制的执行机构，利用高速开关阀对执行器进行连续的流量控制。建立了控制系统的数学模型。关于高速开关阀的开启时间所引起的精确定位问题，通过在控制器中加入非线性补偿环节的方法予以补偿。文中还对节气门位置控制中，被控对象的主要影响参数进行了讨论。数字仿真和装车道路试验，证明了该控制系统的实用性和可行性。     

芯套双动高速开关阀的设计与液动力分析

高速电磁开关阀存在大流量与高速响应之间的矛盾。通过对锥阀特性的分析,设计了一种阀芯、阀套同时运动的芯套双动高速开关阀,该阀增大了高速开关阀的开口度,提高了响应速度和流量。同时对阀进行了液动力分析,得出在给定压差的条件下液动力与阀的位移基本呈线性关系的结论。     

基于有限元法的ABS高速开关电磁阀性能分析

在建立高速开关阀磁场计算有限元模型的基础上 ,计算和分析了不同工作气隙与线圈电流时高速开关阀动铁的电磁力和线圈的自感系数特性 .利用动铁运动和线圈回路方程 ,通过仿真分析了高速开关阀的吸合和释放时间及动铁运动响应与电流变化特性 .结果表明 ,基于有限元的分析方法保证了较高的精度     

考虑电磁铁线圈构型的高速开关阀动态特性分析

为改善高速开关阀的响应特性,以电磁铁线圈构型为切入点,对比研究了线圈构型对高速开关阀动态特性的影响规律。在建立高速开关阀数学模型以及理论分析线圈构型变化对响应时间影响的基础上,采用电磁仿真软件ANSYS Electronics,构建了高速开关阀二维瞬态仿真模型,分析了单一、叠加式、嵌套式3种线圈构型对电磁铁吸合以及高速开关阀启、闭两个动态过程的影响。仿真结果表明：在不改变其他结构参数与电气参数的情况下,与单一线圈构型相比,叠加与嵌套两种并联线圈构型能够有效缩短电磁铁空载吸合时间,减幅分别为35.1%、34.7%;叠加式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.79 ms,减幅达55.4%;嵌套式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.77 ms,减幅达55.2%。综合响应特性与能耗特性参数来看,采用叠加式线圈构型的高速开关阀具有相对更优的动态特性。该研究可为高速开关阀电磁铁的设计提供参考。     

考虑铁芯磁饱和的开关磁阻电机电感及转矩解析建模

针对开关磁阻电机电感的非线性问题,提出了一种开关磁阻电机非线性电感解析计算模型,并在此基础上完成了电磁转矩的解析计算。运用分布式等效磁路法并考虑铁芯磁饱和的影响,通过分别确定各条磁路中气隙和铁芯的等效长度及磁导率,建立了含电机参数的非线性电感解析模型,并通过电感的有限元仿真结果验证了解析模型的准确性。在利用该电感解析模型求解得到磁链曲线族的基础上,使用能量法对电磁转矩进行了解析计算,并将电磁转矩的解析结果与有限元仿真结果进行了对比,结果表明:建立的非线性电感解析模型能够准确地预测出电机的动态电感,相对误差在9%以内,电磁转矩峰值处误差在6%以内,提出的电感解析模型能够获得较高精度的电感和转矩解析结果。     

高速开关阀控液压缸的位置控制半实物仿真研究

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Matlab/xPC Target搭建了高速开关阀控液压位置系统的半实物仿真测试平台,仿真与实验结果表明所设计系统结构的正确性,以及采用卡尔曼滤波的PID控制算法可有效提高液压缸的位置控制精度,借助半实物仿真技术可以提高高速开关阀控位置系统的设计效率.      

Magnetoresistive behavior and magnetization reversal of NiFe/Cu/CoFe/IrMn spin valve GMRs in nanoscale

The magnetoresistance behavior and the magnetization reversal mode of NiFe/Cu/CoFe/IrMn spin valve giant magnetoresistance (SV-GMR) in nanoscale were investigated experimentally and theoretically by nanosized magnetic simulation methods. Based on the Landau-Lifshitz-Gilbert equation, a model with a special gridding was proposed to calculate the giant magnetoresistance ratio (MR) and investigate the magnetization reversal mode. The relationship between MR and the external magnetic field was obtained and analyzed. Studies into the variation of the magnetization distribution reveal that the magnetization reversal mode, that is, the jump variation mode for NiFe/Cu/CoFe/IrMn, depends greatly on the antiferromagnetic coupling behavior between the pinned layer and the antiferromagnetic layer. It is also found that the switching field is almost linear with the exchange coefficient.     

FSAE赛车进气系统改进设计

通过对限流阎安装在进气系统不同位置对发动机的影响进行了详细分析,得出一种限流阀最优安装位置,即在节气门阀体和喷油嘴之间．并利用CFD软件FLUENT对其谐振腔进行了流体动力学分析．研究表明：进气系统的改进对发动机的动力性、排放性以及噪音方面有非常大的改善．     

高压差高固含量减压阀的仿真优化设计

基于有限容积法,采用K ε双方程湍流模型和Mixture多相流模型,对高压差高固态浓度流体冲蚀极端工况条件下工作的煤液化减压阀阀体内的压力分布和流场状态进行了计算流体动力学分析,研究了新型结构减压阀在不同开度下压降的变化情况,以及不同阀座孔深度下湍流强度的变化情况.结合流体冲蚀理论,完成了对其结构的优化改进,并对易磨损部位做出了精确预测,为关键部位耐磨材料的筛选提供了理论依据.实际应用实验结果表明,该新型减压阀使用过程中易磨损部位与仿真预测一致,使用寿命超过了1 200 h,满足实际应用需求.     

烟道气中O_2,CO及CO_2含量的气相色谱分析方法

报道了使用一台单气路、单检测器 (TCD)气相色谱仪分析烟道气中 O2 ,CO及 CO2 含量的研究结果 .通过对原有气相色谱仪的气路系统进行改造 ,在气路中连接一个普通的六通阀 ,将原来的单色谱柱单气路系统 ,改变为双色谱柱单气路系统 .在分析过程中 ,该方法采用恒定色谱柱温操作 ,通过改变六通阀的位置 ,依次将色谱柱 1 (GDX- 1 0 1 )和色谱柱 2 (TDX- 0 1 )切换到气路系统中 .色谱柱 1用于分析 CO2 的含量 ,色谱柱 2用于分析 O2 及 CO的含量 .被分析样品通过定量管引入色谱柱中进行分离分析 ,分析结果采用外标法进行定量 .该分析方法与原来的奥氏气体分析法相比 ,操作简便 ,分析精度得到了较大的提高 ,同时也缩短了分析时间 ,在生产控制中有很好的实用价值 .     

Cu层厚度对NiFe/Cu/Co 的巨磁电阻效应影响

用磁控射频溅射法制备了NiFe/Cu/Co多层膜;研究了薄膜的磁特性和磁电阻特性与中间层Cu厚度的关系.在适当的Cu层厚度下 (大约为2 nm),制备出了具有很好自旋阀巨磁阻效应的多层膜.研究表明,在弱磁场下,薄膜的磁电阻回线的斜率与原来的磁化过程有关,因此该薄膜材料可以用于巨磁电阻存储器中.     

带有多角形铁轭自屏蔽的MRI超导磁体的优化设计

以八角形铁轭为例，提出了具有多边形铁轭自屏蔽ＭＲＩ超导磁体的优化设计方法，方法基于磁场的球谐波分解，通过优化磁体主线圈的几何参数，消除磁中１２次以下带状谐波磁场分量，对于田形球谐波磁场采用校正线圈或铁磁元件进行校正，多形铁轭磁化磁场的计算采且三维非线性积分方程法，然后根据空间磁场的分布用最小二乘法进行球谐波分解，计算中考虑了铁轭磁化的对称性和周期性变化的规律使方程的阶数大大降低，减少了计算时间，可     

基于双音频信号控制的水文缆道测沙自控仪的研制

针对水文站中普遍使用的自动缆道测流仪器,均存在进水阀密封、信号控制、与缆道测流系统整合等诸多问题,研制了一种基于嵌入式的水文缆道测沙自控仪。该自控仪将双管双稳态水样采集阀门与铅鱼有机结合,合理布置进排水管线和通讯线路,水文缆道的水平和垂直运行准确定位,采用双音频信号传输可靠的控制水下采样器阀门的开关,测取断面各位置,不同水深的水样,并及时发回阀门开关状况信号。实践证明,由于采用了双管双稳态水样采集阀门解决了关闭状态下进水管淤积泥沙问题,同时阀门不必进行全密封,还实现了水文监测数据岸上至水中和水中至岸上的双向控制传输,研制的仪器获得成功应用。     

自旋1/2铁电膜表面和平均磁化强度的理论计算

利用在层内采用Bethe Peierls近似、层间采用平均场近似的方法,计算了6个原子层和20个原子层构成的自旋1/2铁电膜的磁化强度·发现在不同的表面耦合强度下,薄膜的表面磁化和平均磁化有明显的不同,表面耦合强度小,表面磁化弱于整体磁化,否则表面磁化强于整体磁化,但薄膜的表面和整体具有相同的转变温度·对于较厚的薄膜,系统的整体磁化受表面耦合强度影响小,但在转变温度附近,强的表面耦合强度会带动薄膜的整体磁化·横向场抑制薄膜的自发磁化·     

A spin triplet supercurrent through the half-metallic ferromagnet CrO2

In general, conventional superconductivity should not occur in a ferromagnet, though it has been seen in iron under pressure. Moreover, theory predicts that the current is always carried by pairs of electrons in a spin singlet state, so conventional superconductivity decays very rapidly when in contact with a ferromagnet, which normally prohibits the existence of singlet pairs. It has been predicted that this rapid spatial decay would not occur if spin triplet superconductivity could be induced in the ferromagnet. Here we report a Josephson supercurrent through the strong ferromagnet CrO2, from which we infer that it is a spin triplet supercurrent. Our experimental set-up is different from those envisaged in the earlier predictions, but we conclude that the underlying physical explanation for our result is a conversion from spin singlet pairs to spin triplets at the interface. The supercurrent can be switched with the direction of the magnetization, analogous to spin valve transistors, and therefore could enable magnetization-controlled Josephson junctions.