直线型Halbach磁体和导体板构成的电动式磁悬浮系统的分析及实验

永磁和导体板构成的电动式悬浮系统轨道是导体板,磁体使用直线型Halbach型磁体,该系统悬浮力和磁阻力是导体板上产生的涡流和磁体的相互作用的结果。本文建立简化的二维模型,研究该悬浮系统的动态特性,从电磁场方程出发完备求解微分方程,推导悬浮力、磁阻力和浮阻比的解析表达式,并且和Ansoft计算结果以及实验结果进行对照。结果表明电动式悬浮系统二维分析模型是合理的,实验装置的设计制造也是合理的,这些对进一步研究电动式磁悬浮技术是很必要的。

电动式磁悬浮列车金属板轨道结构的研究

该文提出了一种新型的电动式磁悬浮列车的金属轨道方案,由多层相互绝缘的金属片取代传统的单层整体金属板轨道,进行了理论分析和实验研究,证明分层结构在不影响悬浮力大小的情况下能有效削弱电磁阻力,对提高磁悬浮系统的浮阻力比是有效的。

一种基于目标场法的球型线圈设计方法

对球坐标系下的拉氏方程使用分离变量法,把球壳表面电流产生的磁场按照傅里叶—连带勒让德公式展开。可以得到磁场和电流的逆运算关系。这样就可以计算出在球壳内部产生指定的目标磁场B_Z所需的球面电流密度分布。该文发展了Turner等人提出的目标场法,可以在球型线圈内部较大的空间内产生给定形态的各种磁场,满足高能物理、医学、空间探测等方面的需要。利用该方法,该文计算了能在球内沿Z轴方向产生均匀磁场和均匀梯度磁场的电流密度分布,并用商用有限元软件进行了验证。

磁浮列车工程中的Halbach永久磁体结构的优化

Halbach磁体结构是工程上理想结构的近似,故可予以优化设计.磁体结构优化的目标是用最少量的磁体产生最强的磁场.针对磁浮列车用直线型Halbach磁体,提出优化指标,得到磁体结构的优化结果(解析表达式),并用实验验证.该解析表达式对直线型Halbach磁体的工程应用具有意义,因为在减轻磁体重量同时提高磁场强度是磁浮列车的关键技术.

超导混合磁力轴承的发展现状和前景

磁力轴承是自五十年代以来迅速发展起来的一种新型高性能磁悬浮轴承。本文介绍了磁力轴承的工作原理和发展现状，首次提出了国内外全新的立式永磁有源超导混合磁力轴承的研究方案，并给出了两个飞轮储能设计方案。

磁体外部片状均匀磁场区的构建

在磁体外部构建片状均匀磁场区域,是磁体设计所面临的一个全新问题。文中提出了一种混合逆数值算法,以探索这种设计的可行性。混合逆数值算法是一种两步算法,包含直接矩阵反演求逆和二次规划两个步骤。文中对该数值算法进行了详细的描述,并用它成功地找到一种多磁块组合的单边永磁磁体结构。经通用有限元计算软件仿真和对磁体模型的测量表明,这种磁体结构能够较好地在磁体外部一侧构建片状均匀磁场区。用单边永磁磁体在磁体外部构建片状均匀磁场区的实现,为开展单边均匀场常规磁共振成像系统研制等科学研究打下了坚实的基础。

一种永磁磁体外部特殊磁场区域的构建问题

单边开放式永磁型磁共振磁体结构的研究是一个全新的电工课题。本文基于鞍点理论,探索永磁磁体外部一侧构建均匀磁场区域的可行性问题,并根据可行性要求,通过对单边电流线圈结构的分析,给出一种单边永磁磁体结构方案,并应用一种数值法与半解析法相结合的混合算法分析这种特殊磁体结构的磁场。数值仿真结果表明,本文提出的永磁磁体结构能够较好地在磁体外部构建符合成像要求的薄片形磁场区域。鞍点理论在单边开放式MRI磁体结构设计中的成功应用,为单边永磁MRI磁体结构的分析提供了可靠的理论依据,而磁体外部特殊磁场区域的成功构建,为介入式磁共振系统的研究准备了条件。

无源高温超导磁浮轴承磁悬浮力的计算

本文应用有限元方法和超导临界态理论 ,推导了高温超导体电流分布和电流密度计算方程。由高温超导体电流计算了高温超导磁浮轴承悬浮力。利用实验测量结果验证了此方法的有效性。

一种改进的核磁共振测井测量脉冲序列(英文)

提出了一种可以提高核磁共振测井测量速度的新型测量脉冲序列 ,它基于对原有CPMG测量脉冲序列的改进 .在原有的测量序列中 ,在一个CPMG脉冲序列结束之后 ,直接进行等待 (T1延时 ) ,以使磁化强度矢量能够完全恢复到平衡位置 ,然后再进行下一个CPMG脉冲序列的测量 .由于测井仪器的连续运动 ,在测量含有长T1成分的地层时 ,等待时间需要取得较长 ,使得测井速度很低 .但在实际地层中 ,恰恰又是油气的T1较长 ,这无疑给核磁共振测井带来了麻烦 .作者发现 ,如果在一个CPMG脉冲序列结束之后在 -x方向先施加一个 90°脉冲 (或在x方向施加一个 2 70°脉冲 ) ,再进行等待 ,就能更好地使长T1成分得到极化 ,从而缩短等待时间、提高测量速度 .文中对这种改进后的脉冲序列进行了计算和分析 ,证明它确实具有一定的优越性 .

恒定梯度场磁共振成像脉冲序列研究

本研究提出了恒定梯度场下磁共振快速成像的方法。这种成像方法对磁体场强的要求不高 ( 15 0 0高斯 ) ,在相对较低的场强下具有成像速度快、对梯度场功放要求低、全开放设计等特点。本研究从磁体设计、射频脉冲波形、扩散效应几个方面进行了讨论 ,并提出了几种快速成像脉冲序列。最后给出了用计算机模拟的初步成像结果。

AMS永磁磁体磁矩的分析与计算

本文主要研究阿尔法磁谱仪（简称ＡＭＳ）永磁磁体的磁矩问题。首先在μｒ＝１的假设下，证明了ＡＭＳ磁体的磁矩为零，其次针对μｒ≠１的实际情况，对其磁矩进行了分析和计算。最后通过一个模型磁体磁矩的实际测量，证明了磁矩分析和计算的有效性。

无刷直流电机的电枢反应及其削弱方法

采用数值计算方法对无刷直流电机的电枢反应作了分析，指出了电枢反应对力矩波动的影响。在讨论了无刷电机的换向原理之后，提出了一种削弱这种影响的新方法。最后用实验证明了这种方法的可行性。

步进电动机行程与时间的合理分配

根据连续运动的理论和分析方法 ,结合步进电动机的运动特点 ,本文分析了步进电动机在给定的时间内平稳走完最多步数的问题 ,导出了升降速过程中每步运行频率的计算公式 。

永磁磁性联轴器设计中的关键问题及计算机辅助设计

本文对永磁磁性联轴器设计的两大关键问题进行了讨论，提出了基于磁场数值分析 的解决方法，并编制了面向工程人员的ＣＡＤ软件。初步使用效果是满意的。

永磁魔环的磁网络模型

首先从磁路的视角分析构成永磁魔环单块磁体的磁路模型 ,然后建构出整个魔环的磁网络模型以及对应的节点方程组 ,并且提供了解算结果与实测结果的比较 ,从而验证了本磁网络模型在工程计算上的可行性。

快速核磁共振测井实现方法的研究

测井速度慢一直是核磁共振测井所面临的主要困难之一 .对核磁共振测井仪器磁体系统的设计作适当改进 ,无疑是解决该问题的一条有效途径 .有鉴于此 ,本文从理论上研究和推演出了两种快速核磁共振测井实现方法 (预极化方法与加速极化方法 ) ,它们对于核磁共振测井仪器的磁体系统设计具有参考价值 .计算和分析证明 ,采用这两种方法确实有助于提高核磁共振测井速度 .

关于反传统核磁共振装置磁体系统设计的探讨

在传统的核磁共振装置中，都是磁体包围着样品。但在近年来出现的一些核磁共振装置中，样品却位于磁体之外。由于这些装置的设计思路与传统情况有很大的区别，我们把它们归为一类，称为“磁体—样品”按反传统方式布置的核磁共振装置。为叙述简便起见，简称为反传统的核磁共振装置。本文首先回顾了反传统核磁共振装置的发展情况，然后对其进行了分类并就每类装置的磁体系统的特点进行了分析和总结，最后提出了磁体系统的初步设计思路。

AMS磁体中各磁棒受力的计算

在大型磁体制造中 ,各单元磁块在磁场中受力的计算是磁体结构应力分析的基础。对于 AMS这样将要用于太空、投资巨大、影响深远的项目 ,为了保证所用磁体在使用及运输中的安全可靠 ,必须提供磁块受力分析的数据。本文采用麦克斯韦应力法 ,对 AMS磁体各磁棒在磁场中的受力进行了计算 ,实验结果证明了计算的准确性。

强磁场发生器的设计

叙述了一台能产生24 T强磁场发生器的设计方 法。给出了磁场、脉冲放电回路的计算及电路设计要点与测 量方法。最后得到了预期结果。