大型零磁装置屏蔽系数的计算方法

零磁装置屏蔽外界磁场以实现极端微弱磁场环境,由于其边角、孔洞、缝隙等非理想因素,屏蔽特性难以准确预估。大型零磁装置整体尺寸在米级,而屏蔽材料的厚度只有毫米级,采用常规有限元方法将不可避免地遇到剖分问题。该文提出针对静态磁场屏蔽和交变磁场屏蔽的改进有限元计算方法,采用两种薄层等效边界条件计算屏蔽层内外的磁场变化。通过与理想屏蔽体的理论分析结果进行对比,验证了该等效边界的有效性。基于该方法可进行多层屏蔽的优化设计、分析孔洞对屏蔽系数的影响规律。结合德国慕尼黑工业大学最新建设的零磁装置,通过屏蔽系数的测量实验,验证了该计算方法的有效性。

近零磁环境装置现状综述

磁场极其微弱甚至接近零的特殊环境条件在科学研究和技术研发方面具有独特意义。通过被动屏蔽、主动补偿等手段,可在地磁场和各类干扰磁场的环境下实现这种近零磁场。世界各国已根据不同的应用需求建设了高水平近零磁环境装置,国内相关研究也已初步展开。结合近年来的最新成果,详细阐述了此类装置的建设方案与指标特性的现状。

轴向永磁式涡流制动器特性的多物理场仿真分析

随着电磁装置的设计面向于小型化和高功率化的趋势,其温升可能引起装置性能衰减甚至是结构损坏。因此,在设计阶段,除电磁场特性之外,温度场以及流体场特性分析也至关重要。该文针对双边轴向永磁式涡流制动器结构,分析其电磁场、流体场和温度场特性以及相互之间的影响机理。首先,通过电磁场有限元法分析涡流制动器的制动特性以及导体板中的涡流损耗变化曲线。其次,通过建立的三维流体场模型,分析涡流制动器气隙中的流体流动规律以及传热特性。最后,基于电磁场和流体场计算结果,建立涡流制动器的热网络模型,分析其温升特性,并通过三维温度场有限元法验证其准确性和有效性。通过上述方法,可以精确估计涡流制动器的运行状态,给设计人员提供理论依据。