稀疏螺线管自感系数的计算

文献上所载计算螺线管(或线圈)自感系数的理论或经验公式址只适用于密绕的情况,如将其使用在稀疏(大螺距)的情况下,将会出现较大的计算误差;本文作者由电磁理论推导了一个适用于计算大螺距螺线管自感的理论公式。这个公式是一个有约束条件的二重积分,不能得到解析结果,因此本文提出了用 Monte Carlo 方法来求取积分的近似值。文中并对导出的理论公式的正确性作了实例分析。     

新型电磁制动刹车装置设计

本文设计了一种新型电磁制动刹车装置,利用通电线圈在磁场中所受的电磁力矩对汽车进行制动,并在汽车运行过程中随时测量车辆行驶过程距障碍物的距离和相对速度,在启动制动装置时,数据控制中心根据测得的当前距离和相对速度计算出制动所需的最适减速度,调节通电线圈中的电流大小,使通电线圈受到一个最佳制动电磁力矩,以此给予汽车一个最适制动减速度。     

线性电磁搅拌器电磁场分布的数值模拟

利用ANSYS56软件对线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布进行了数值模拟·通过与实测结果的比较,验证了利用ANSYS软件进行计算的可靠性·并进一步计算了在线性电磁搅拌器结构尺寸不变,将其绕制为一对极和二对极的情况下,线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布,以及通电电流变化对所产生的磁感应强度分布的影响·结果表明,在结构尺寸一定的情况下,将线性电磁搅拌器绕制成一对极和二对极所产生的磁感应强度的大小与通电电流大小呈线性关系,且在通电电流相同的情况下,在一对极下能得到更大的磁感应强度     

圆柱形螺线管磁系铁铠厚度的计算

本文提出了圆柱形螺线管磁系铁铠厚度的计算公式及其详细推导方法。     

一种同轴腔微波等离子体反应器的设计及电磁场计算

设计了一种同轴腔微波等离子体反应器,推导了谐振腔内电磁场分布表达式,对谐振腔中的电磁分布进行了数值计算,得到与理论推导结果相对应的场强分布图。同时采用HFSS软件对本文设计的同轴谐振腔等离子体反应器进行电磁场的模拟仿真,优化出谐振腔的最优尺寸和场强分布图。软件模拟与理论推导结果吻合,说明了本方案设计的可靠性。本文设计的谐振腔固有品质因数可达17800,峰值场强高达9.29×103V/(m·W),且分布均匀,微波能量集中,有利于反应气体产生放电。     

一种利用霍尔效应测量螺线磁场的新方法

给出了一种利用霍尔效应测量螺线管磁场的新方法：用数字电压表取代电位差计等诸多仪器测量霍尔电热差，进而计算出通电长直螺线管内轴向磁场的分布，实验证明，该方法测量精度高、稳定性好，克服了以往测量方法的缺点，极大地提高了实验精度和实验效率。     

移动磁场电磁感应器磁场分布的数值模拟

利用ANSYS 8.0软件对移动磁场电磁器所产生的电磁场分布进行了数值模拟.通过与实测结果的比较,验证了利用ANSYS软件进行计算的可靠性.并进一步计算了在移动磁场电磁感应器结构尺寸不变,将其绕制为一对极和二对极的情况下,线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布,以及通电电流变化和金属上型对所产生的磁感应强度分布的影响.结果表明,在结构尺寸一定的情况下,将电磁感应器绕制成一对极和二对极所产生的磁感应强度的大小与通电电流大小呈线性关系,且在通电电流相同的情况下,在一对极下能得到更大的磁感应强度;金属上型可使合金熔体所处的磁场空间磁感应强度竖直分量By增强的同时磁感应强度的水平分量Bx略有减弱.     

有限长通电螺线管内部空间磁场的模拟

利用叠加原理 ,用计算机模拟计算出有限长通电螺线管内部空间的磁场分布 .结果表明 ,除了螺线管两端之外 ,其内部为非常好的均匀磁场分布 .通过与实验测量结果的比较 ,说明该模拟方法是正确的     

大间隙磁力传动系统驱动力矩的计算方法

提出了行波磁场驱动的大间隙磁力传动系统,通过磁场分析,以系统电磁体4个磁极状态之一的NS(电磁体左极表示为N,右极为S)为例,对电磁体的空间磁场分布进行研究,建立了系统空间磁场数学模型;通过数值计算和推导,建立了系统驱动力矩计算模型;以Matlab为平台对大间隙磁力传动系统的驱动力矩计算模型进行解析求解,并应用ANSYS软件对系统的驱动力矩进行仿真.研究结果表明:通过增加线圈匝数、线圈通电电流和永磁体磁化强度,减小电磁体和永磁体间耦合距离,将电磁体和永磁体的相对位置沿y方向两侧(左侧或右侧) 置于5～10 mm范围内等方法,可提高系统的驱动力矩.     

沉箱上单浮体流体动力学问题的解析方法

在有限常水深、同轴同半径圆柱体沉箱条件下，基于特征函数展开法，推导了垂直放置的圆柱形浮体在水波作用下所受到流体作用力表达式．涉及了浮体做垂荡、纵荡和纵摇运动相关联的辐射势，以及在入射波的作用下由于浮体固定不动而相关联的绕射势．还推导了激励力、附加质量和阻尼系数表达式，采用同平底单浮体运动条件相比和激励力计算的两种方法的方式验证了推导的表达式．最后分析了沉箱高度对浮体运动的特有影响，在算例范围内沉箱的高度对垂荡、纵摇运动的影响较大，对纵荡运动的影响较小．     

凸极式永磁同步电机电磁功率和电磁转矩

永磁电机是联系机械系统和电系统的一种旋转机械。而机械系统和电系统是通过磁场的作用联系在一起。也就是说磁场是机械系统和电系统两者转换的媒介;是电磁功率(电磁转矩)产生的根源。电机学中以双反应理论为基础,求出凸极同步电机的电磁转矩公式。但是它把三相绕组的自感、互感关系一并考虑在合成磁势之中,掩盖了电机各感应系数随时间周期变化的物理实质,这对进一步研究电机在过渡过程及其复杂运行下电磁转矩、能量关系等均有局限性。因此我们从磁场能量相绕组之间的耦合关系,推导出凸极同步电机电磁转矩公式,有助于我们理解同步电机内部的电磁过程。 永磁同步电机的转子磁场是永久磁铁产生的,该转子磁场对定子线圈和铁芯的影响是与电磁铁等效的,我们便可以用一个近似的等效方法计算转子为永久磁铁的电机,用磁场能量和绕组之间的耦合关系,推导出凸极式永磁同步电机电磁转矩公式。     

基于ANSYS集流型电磁流量计磁场仿真研究

一种井下集流型电磁流量计以其特殊的结构在油气井测量方面有广泛的应用前景,运用有限元软件ANSYS对这种集流型电磁流量计建立磁场仿真模型,同时提出磁场强度分布评价指标;并在该评价指标下,分析研究了电磁流量计螺线管线圈安放在不同位置时该流量计测量区域的磁场强度分布情况.研究结果表明这种集流式电磁流量计螺线管线圈位置安放在测量管道内径圆半径附近时,测量区域中磁场强度分布效果较佳.     

一种同轴腔微波等离子体反应器的设计及电磁场计算

设计了一种同轴腔微波等离子体反应器，推导了谐振腔内电磁场分布表达式，对谐振腔中的电磁分布进行了数值计算，得到与理论推导结果相对应的场强分布图。同时采用HFSS软件对本文设计的同轴谐振腔等离子体反应器进行电磁场的模拟仿真，优化出谐振腔的最优尺寸和场强分布图。软件模拟与理论推导结果吻合，说明了本方案设计的可靠性。本文设计的谐振腔固有品质因数可达17800，峰值场强高达9.29×10³V/(m·W)，且分布均匀，微波能量集中，有利于反应气体产生放电。     

含圆柱形夹杂金属构件脉冲放电温度场研究

针对含圆柱形非金属夹杂缺陷的金属构件脉冲放电问题,理论导出了圆柱绕流的电流密度分布,进而基于非傅立叶热传导方程求得升温阶段的温度场分布;采用有限元软件建立了含圆柱形非金属夹杂缺陷金属构件的二维有限元模型,从数值角度分析了温度场分布情况:沿通电方向夹杂两侧的温升几乎为零,垂直于通电方向夹杂两侧的温升最大,为2041.499℃。将理论计算与数值分析结果对比可知,两方法所得的温升比分布规律一致,最大温度误差和相对误差分别为17.486℃、3.485%。通过理论、数值两个方面分析验证了电磁热强化对含非金属夹杂缺陷的金属构件性能改善的有效性,为电磁热强化技术的应用奠定了基础。     

不同铁芯材料在螺线管中磁场变化的应用研究

在学习电磁原理过程中,通过观察可以发现:螺线管中的铁芯换成木芯或纸芯引起的磁场强度变化与用电工纯铁和新型导磁材料晶合金分别作螺线管铁芯材料引起的磁场强度变化不同.对此,我们对不同铁芯材料螺线管通电所产生的磁场强度变化进行了立项研究,经对比分析得出试验结论:螺线管中导磁材料不同其导磁系数也不同,产生的磁场强度也不同.进一步研究表明,把这一原理应用到生产实践领域,可以解决工程技术中具有不同磁性材料对磁场强度要求的磁化问题,设计出充磁设备,完成不同磁性材料磁化需求,满足市场需要.     

螺线管中磁场的计算

首先根据单层、有限长螺线管轴向磁场的计算公式,推导出多层、有限长轴向磁场的计算公式。并将它们推导到无限长的情形。其次采用谢尔茨展开公式计算空间的磁场分布。利用计算机编制出磁场计算程序、最后利用此程序进行计算机模拟,计算出磁场的轴向分布和空间分布。同时,对磁场的分布结果进行了讨论。     

电磁流体流动实验与仪器装置设计

阐述以电磁流体和电磁流体力学理论为基础,应用硫酸铜溶液或氯化钠溶液作为可以产生电磁流体流动现象的一种液体,用金属铜板作为可产生匀强电场的极板,用密绕的螺线管可产生匀强磁场的方法,设计出电磁流体在电磁场中的流动实验方法及简单的实验仪器装置。采用同时交换电场和磁场方向的方法防止电极板电解,并测得液体流动的速度。     

用坡印亭矢量统一推导交流和直流电机的电磁转矩公式

本文运用坡印亭矢量,推导了电机电磁转矩的一般公式,并进一步统一导出了交流电机和直流电机电磁转矩的常用计算公式。     

一种曲面拟合方法在电磁散射计算中的应用

讨论了复杂目标电磁散射计算的一种方法,该方法利用一种基于三角函数的参数曲面拟合目标外形,采用围线积分的方法计算该参数曲面上的物理光学(PO)积分．计算了圆柱形板、长椭球等典型散射体的单站雷达散射截面,计算结果与其他方法的计算结果符合较好．     

一种改进的无局部搜索的类电磁机制算法

基于种群的类电磁机制算法是一种随机搜索算法,种群粒子在所受其他个体的合力作用下以随机步长运动。由于EM算法在计算粒子间的作用力时,粒子间距离对作用力大小的影响过大,从而导致EM算法本身的局部搜索能力较弱。根据粒子之间距离的不同情况计算个体间作用力大小,从而弱化了距离对作用力大小的影响。同时,通过引入分力权重系数,调整了吸引/排斥作用对合力的影响。粒子的运动则是根据粒子所受合力与最优粒子对该粒子引力的夹角大小来判断粒子是按合力方向运动,还是背离合力方向运动。另外,该改进的EM算法中还去掉了EM算法中局部搜索部分。实验测试结果表明,该改进的无局部搜索的EM算法提高了解的精度,并能更好的解决高维优化问题。