铁磁元件磁化特性的简易制作方法

本文讨论了铁磁器件的磁化特性(韦安特性)与有效值伏安特性之间的关系,介绍了在一般实验手段的基础上获取其韦安特性的方法。     

铁磁材料磁化涡旋在应变作用下的响应

磁化涡旋是微米/亚微米铁磁材料中一种常见的磁畴结构,由于它可以被用于高密度的磁性存储设备中,近年来受到了人们的广泛关注。本文基于随时间变化的Ginzburg-Landau方程,采用实空间下的相场模型研究了铁磁材料中磁化涡旋的力磁耦合行为,探讨了铁磁纳米圆柱体中自发磁化涡旋形态以及该结构在沿圆柱体轴向应变作用下的响应行为。结果表明,沿圆柱体轴向的应变对面内磁化分量的幅值和分布影响十分微弱,但对垂直于圆柱体表面磁化分量的影响却十分明显,具体表现为平面外磁化分量的幅值将随着拉应变的增大而增大,又会伴随压应变的增大而减小。随着平面外磁化分量的增加,则更容易探测到该磁化涡旋的极性情况,从而有利于实验观察和实际应用。     

抗磁质的磁化及磁化能量

本文选用了近似的磁介质模型,应用经典力学规律及麦克斯韦方程,讨论了抗磁质的磁化问题,取得了与实验一致的结果,由此得出了抗磁质的宏观磁化规律,并进一步讨论了磁化能量问题。     

磁化处理对高速钢刀具材料性能影响

利用脉冲磁场对高速钢材料进行处理,对处理前后的样件进行耐磨性和冲击韧性实验。实验结果表明,脉冲磁化处理能够提高高速钢刀具材料的耐磨性和抗冲击韧性,从而提高刀具使用寿命。     

矿浆 pH 对表面磁化和菱铁矿-赤铁矿协同磁化的效应

利用菱铁矿在溶液中的微溶解性以及pH对溶解性的影响,在敞开的体系中搅拌引入空气而导致部分氧化反应,使菱铁矿表面生成强磁性物质,实现表面磁化以及菱铁矿-赤铁矿协同磁化的效应。研究结果表明:矿浆pH、温度、搅拌速度和反应时间是影响磁化反应的因素,磁化反应只能在合适的碱性pH范围进行。菱铁矿在室温、pH为12.78、搅拌速度为400 r/min和8 min磁化反应后,回收率提高10%,提高温度可使回收率增加;在赤铁矿和菱铁矿的混合体系中,菱铁矿对赤铁矿有协同磁化作用。磁化后菱铁矿的磁性由顺磁性转变为亚铁磁性;赤铁矿可以在含Fe2+的碱性介质中磁化,可能是菱铁矿-赤铁矿混合体系中,菱铁矿对赤铁矿协同磁化的原因。磁化后,菱铁矿表层Fe 2p电子结合能增加,铁元素原子数分数增加而碳和氧元素原子数分数下降。     

铁磁钢材应力致磁各向异性定量检测特性研究

为研究铁磁材料的应力致磁各向异性的物理表现及其对应力的定量检测特性,搭建了交流磁化/检测实验装置.在单向加载条件下,对铁磁Q195平板试件施加了不同程度的弹性应力.并在保持每个弹性应力方向及大小不变前提下,施加了不同方向的不饱和交流外磁场,检测了其交流磁化曲线.通过对实验数据的频谱分析、磁滞回线的获取及磁特征参数的提取,分析和讨论了铁磁材料应力致磁各向异性定量特性、磁各向异性特征参数与应力的定量关系.研究结果表明:应力导致了铁磁Q195钢材表现出了磁各向异性特性;应力致磁各向异性磁特征参数随着应力增大而近似于线性增大,可以通过提取对应的参数进而求取对应的应力.研究结果对系统探究铁磁材料的应力致磁各向异性定量特性具有一定参考价值.     

铁磁试件的力-磁效应分析和相关参数估算

为了有效地表征铁磁材料力-磁效应的磁化规律,对Langevin定律进行了修正.采用了一种新的技术处理方法,引入了有效场因子a、磁畴同向取向阻尼因子γ、磁畴场常数β、磁致伸缩与磁化强度关联系数b等基本概念,并估算了这些量数值的大小和基本的变化规律.分析了力-磁效应的基本特征,从定性和定量的角度估算了应力对试件磁化的影响.在这种模型中,说明地磁场对力-磁效应的产生具有不可缺少的作用.     

伊辛自旋梯的磁化平台和热力学性质研究

利用传递矩阵方法严格求解了混自旋S=1和S=3/2组成的伊辛自旋梯,考察了系统的磁化过程及外磁场下各向异性对系统热力学性质的影响.发现系统最近邻为铁磁性交换作用,链间次近邻为反铁磁性作用时,系统的磁化强度在m=1/4和m=3/4处出现磁化平台现象,与量子模型中的磁化平台可能出现的位置一致.系统的磁比热和磁化率曲线中出现了新颖的双峰现象.     

二模外场下键稀疏铁磁混合Blume-Capel模型的磁化

利用有效场理论和切断近似,研究简立方格子在二模外场作用下键稀疏铁磁混合自旋1／2和1的Blume-Capel模型的磁化．在M-T空间中,重入磁化现象出现在适当的晶场范围内,键稀疏的引入可在两个不同的晶场区出现重入磁化．在M-H空间中,磁化趋于零时临界磁场在整个晶场范围内表现出振荡行为．而键稀疏对这种行为有弱化作用,并导致磁有序区减小．     

铁磁材料磁化涡旋在应变作用下的响应简

磁化涡旋是微米/亚微米铁磁材料中一种常见的磁畴结构,由于它可以被用于高密度的磁性存储设备中,近年来受到了人们的广泛关注。本文基于随时间变化的Ginzburg-Landau方程,采用实空间下的相场模型研究了铁磁材料中磁化涡旋的力磁耦合行为,探讨了铁磁纳米圆柱体中自发磁化涡旋形态以及该结构在沿圆柱体轴向应变作用下的响应行为。结果表明,沿圆柱体轴向的应变对面内磁化分量的幅值和分布影响十分微弱,但对垂直于圆柱体表面磁化分量的影响却十分明显,具体表现为平面外磁化分量的幅值将随着拉应变的增大而增大,又会伴随压应变的增大而减小。随着平面外磁化分量的增加,则更容易探测到该磁化涡旋的极性情况,从而有利于实验观察和实际应用。     

铁磁材料相对磁导率变化与应力关系的磁力学模型

应力一直被认为是影响铁磁材料磁特性的重要因素。不论是提高缺陷识别信号还是应力监测等相当复杂的无损检测技术的开发，都要求对应力对磁特性影响的基本知识有一定的掌握，但相关的应力对铁磁材料相对磁导率的影响关系方面的文章还未见到。因此，本文参考有关研究者的成果，指出了一种关于铁磁材料相对磁导率变化与应力关系的磁力学模型，作为反应铁磁材料磁力耦合的一个方程式。     

铁磁材料磁通量变化与应力关系的磁力学模型

采用建筑钢材建造的工程结构,在其服役期内将不可避免地产生一些损伤,从而影响结构的内力分布规律,导致其部分应力可能超限,引起局部失效,严重者将使整个结构倒塌.为了直接测试这类结构的应力状态,从而确保这类结构的安全性,提出了钢材等铁磁材料基于磁力耦合效应的全磁通应力磁性无损检测法,即通过测试材料的全磁通量来测试材料的应力状态.根据铁磁材料磁特性的应力敏感这一特性,以圆形铁磁试件为研究对象,采用能量最小理论,推导了圆形铁磁试件磁感应强度同拉应力之间的相关关系方程,建立了其磁通量增量与拉应力关系的磁力学模型.该磁力学模型表明,铁磁试件在外加磁场和外加应力的共同作用下,其磁通量的变化量随拉应力的增大而增大,且与外加应力呈现出线性关系.所提磁力本构模型可为全磁通直力检测技术奠定基础,具有较好的理论意义和实用价值.     

阳极溶解型应力腐蚀点蚀演化的能量原理

作为一种不可逆的热力学过程,阳极溶解型应力腐蚀点蚀的演化受到表面能、体系应变能和电化学能的影响。基于能量学原理,对应力腐蚀点蚀演化过程中的能量问题进行研究,提出一种双变量半椭球模型描述点蚀的演化过程,推导点蚀形状参数在演化过程中的变化方程,并讨论远场应力等参数对点蚀形状参数以及体系能量变化的影响。结果表明:点蚀的形貌由初始的半球形状逐渐演化为半长椭球;点蚀的演化形貌为体系应变能与点蚀内表面的表面能共同竞争的结果,应变能加速点蚀形状参数的变化,而表面能则抵制点蚀的形状演化;远场应力对体系热力学势能的变化影响显著。     

一种新的基于余能原理的应力恢复方法

提出了一种新的基于余能原理的应力恢复方法：首先将单元小片从弹性体中隔离出来,然后构造一个高次的待定平衡应力场,应用余能原理通过解一个最小二次规划问题来确定这个应力场,得到恢复应力。本方法不需要单元中存在超收敛点,直接利用有限元计算结果构造满足平衡条件的应力场,方法简便可靠。最后通过一个经典的线弹性算例验证了方法的有效性。     

离心钢管混凝土结构弹性扭转应力分析

采用弹性力学的基本分析方法，建立了离心钢管混凝土构件扭转作用的基本方程。假定应力函数的基本模式，令其满足平衡方程及力的边界条件；通过对层合材料扭转余能的变分使协调条件得到近似满足，确定了离心钢管混凝土构件在扭矩作用下的横截面及层间剪应力的具体计算公式。     

混合变量的余能原理及其应用

应用功的互等定理,建立了小变形线弹性混合变量的第一余能（最小余能）原理和第二余能原理。以该原理为基础,给出了弯曲矩形板混合变量相关的两个余能原理。并且,应用第二余能原理计算了一复杂边界条件下矩形板的弯曲。     

煤体有效应力与膨胀应力之间关系的分析

有效应力公式是研究岩体和流体相互作用的基础公式之一,为了更加真实的描述煤体的受力状态,采用理论分析和试验分析的方法,分析了这种由于煤吸附瓦斯发生膨胀在约束条件下所产生的膨胀应力与有效应力的关系,并得出了膨胀应力与有效应力之间的关系式。分析可知,煤吸附瓦斯将发生膨胀变形,吸附量越大,膨胀变形越大,当这种变形受阻时将会产生膨胀应力膨胀应力的存在,将使煤体应力增加,煤体强度降低,煤体更易破碎,将增加煤与瓦斯突出的危险性。     

Experimental analysis for thermal stress in functionally gradient material

Studies of displacement fields and stress concentration, due to uniform temperature change in a functionally gradient material (FGM) specimen and bimaterial (NFGM) specimen, have been made by Moire interferometry and finite element method. Results show that the thermal stresses concentration has been effectively reduced, and the distribution of the thermal deformations and thermal strains have also been relaxed and improved by transition layer of FGM.     

基于确定性系数与支持向量机的滑坡易发性评价

准确的滑坡易发性评价对防灾减灾具有重大意义。以略阳县为研究区,在确定性系数模型(certainty factor, CF)易发性分区的基础上,剔除极高和高易发区后选取非滑坡点,提取CF值为支持向量机模型(support vector machine, SVM)的输入值,采取灰狼优化算法得到最优参数建立CF-SVM模型对研究区进行预测,同时与随机选取的非滑坡点SVM模型进行对比。结果表明：CF-SVM模型在极高和高易发区涵盖了74.2%的历史滑坡点,且受试者特征工作曲线下的面积(area under receiver operating characteristic curve, AUC)达到0.95,均高于SVM模型,由此说明CF-SVM模型具有更高的准确率,并且证明了在CF模型基础上选取非滑坡点的可行性,可为该区域的风险管理提供科学依据。     

求解动应力的能量法

采用Voigt粘弹性模型，应用能量分析法，利用地震波的耗损能量等于土体产生的变形能这一原理对动应力进行了初步研究，提出一个求解动应力的简化公式，该式不仅能反映地震性质的影响，而且能反映场地位置的影响，并且回顾了动力作用过程这个复杂的问题。通过对1976年唐山地震实例的对比分析表明，文中提出的动应力公式比较简单实用，计算结果合理，物理概念明确，便于工程推广和应用。