矩形永磁体三维磁场空间分布及研究.pdf

北京工业大学
硕士学位论文
矩形永磁体三维磁场空间分布研究
姓名:刘宏娟
申请学位级别:硕士
专业:固体力学
指导教师:张亦良
20060501
摘要淹着永磁末孝糕在磁悬浮系统中豹应臻,辩隶磁髂蠲围警闺场的系统试麓显褥越表达式。綦于分子环流理论,建立单方向饱和充磁矩形永磁体的计算模型,对单磁相飘作用、分布特征及磁体间距对双磁体空间磁场形态的影响。验证了单磁体和双磁体理论缋栗与实验结果斡~致髋,并证鞴永磁分子环流模墅的计算结栗分别与磁基础实验研究瞧括单磁体和双磁体的三维磁场测试。通过实际测试单磁体三方蜀磁场分爨沿不曩坐标轴缎量蓬分蠢,缮到单磁傣磁场空蚓分匆形态及分蠢特征:磁场空间分布形态,重点分析了磁化方向分量乜的相互作用特点:①近距离时,相体中每个零磁体的分布形态擐持独立,中间区域总数值符合线性襄加规律;毒离时,双磁体中每个单磁体独立保持各自分布。对多磁体磁场分毒采嗣数蓬模羧磅究:塔单磁髂磁场瓣褥表达式为基皴,接露出多块磁体分别沿长度方向、宽度方向串联形成磁轨后的磁场解析式,每种串联方式中各包括磁俸紧密串联鞫宥闲黧串联两耱袄态,逶遥编程穰接褥鬣磁辘磁场来趟重要。本文围绕矩形永磁体的空间磁场分布问题,进行了系列理论研究、基础实验研究及数值模拟研究。理论礤究方面,针对矩形永磁钵的静磁问题,选择解耩方法搬导磁体空间磁场然燮润三续磁场逮行详尽豹数学撼罨,著以铰铁瑕磁体豹实验测渡为算铡,发理磁化方向分量受磁体厚度影响最大,强磁范网为倍厚度和倍宽度;在单磁体磁场簿辑式基穰上推导稚斥双磁俸、穗强双磁体懿空窝磁场表遮式,考察鼹磁俸磁鬓熬偶极子模型、磁标位模型棚符。磁化方向分量在空问上呈中心对称分布,与磁化方向垂真方向分爨呈中心反对称分毒。著分蠲测试耱厚双磁俸、穗墩鼹磁俸空闯磁场三分藿豹量篷分蠢,获德双菇体斥双磁体端分布形态发生变化,襁设双磁体恁分布形态不爱化;④中距离时,双磁的空间分布,着重分析磁化方向分攫的分靠形态,考察串联间隙对磁化方向分量分布的影响。模拟结莱表明工程应用中可以利用多块矩形永磁体得剐大范围恒磁场区域,磁体接列闯隙会弓⒋懦〔ǘ貉爻し⒎较蚴榱J保琣/暮恫%的波动;沿宽度方向串联时,
本文推导出的矩形永磁体磁场解析式可准确表达单磁体、双磁体及任意组合多构的磁场研究提供方法借鉴及纂础性实验数据;对串联多磁体的模拟研究探讨了永磁体鲍空阚三绦磁场分奄形态,与大量实验数掇缝合,淹复杂形状永磁钵或承缀巍磁磁辕豹磁场黪牲帮率联闯藩对磁辘磁讫方两努藿分蠢敬影稳,为隶磁体豹实际工程应用和磁轨磁场的控制提供理论依据。关键词磁场分布:永磁:磁场测试;磁悬浮;解轭计算北京等搜学删举坡畚
强忽踊。ㄌ簄磊琏蝜谢健阬融鴖琹騣眓∽瞧,絫斑婶甜张醛辨峨ā阭醒∞融,。埘馎鵩痵疆轻畦絠硼呦鵨甜蠡搴秘鞠曩趣撑┩〆鞠甄翔拍嘲┑魋静嚣弘。抟辑\篽黮礓崛羒幽鑫辨蠢癿阧矗﹊内拍痬蝛越。砮莝,飏瓵H啦黱,鑬蝱￡融蝨厮雃氇襄珏阤幽瓵∞幻,。糟铩坌琹艄协矗郿蝕痾时戳甌鐊彝篸蘲奄鞑琭露摊輢话酽螽豣鑫辩戡鉪舺絣瑃。￡。,縮撞蝔蚼籧氍;琏疆鉫瞖托蓒料甌、禸甜秆咒鐂毫蝐.。
协鏲鵧。髄捱鴘阹筂。鑫翠璐鏻稻谇鷈璼伪绨襬肷膎豱豬培艇瓣瞚琫鵲阥蟙芦艄“鑣喑ば秭蝕北京丁业大学е宦畚靠眀鎑何奄,。籔.。
签名:刻宅到际η┟簀塾耋:睦只期:逊占:关于论文使用授权的说明独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀课题背景磁悬浮列车被认为是具有广阔发展前景的地面交通工具,由于运行时车体悬浮在空中,无轮轨摩擦,突破了轮轨间粘着力的限制,凼而具有高速、低噪声、爬坡能力强等优点【“】。中国上海已于年建成世界第条磁浮列车商业运营线,连接市区德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继丌始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。其中,德国和日本长期的峰持使得二者在磁悬浮列车的研究方面均取起步较晚,目前还处于初级阶段。经过中国铁道科学研究院、西南交大、国防科大、中科院电工所等单位对磁悬浮列车的悬浮、导向、推进等关键技术的基础性研究,已对磁悬浮技术有了一定认识,初步掌握了磁悬浮稳定悬浮的控制技术Ⅲ。“。车采用