矩形永磁铁的磁力计算及其应用

负刚度结构可用于系统的低频隔振,依据等效磁荷法建立矩形永磁铁的磁力和刚度解析模型,得到实现负刚度的最优磁铁布置和充磁方向,并设计三磁体型准零刚度隔振系统。仿真结果表明,矩形磁铁磁力和刚度计算模型准确,三磁体型准零刚度隔振器在不影响载荷性能的前提下具有优越的低频隔振性能。

三磁体型隔振器的性能分析和实验研究

针对潜艇机械设备的低频隔振难题,提出了一种三磁体型隔振器。通过等效磁荷法建立了矩形磁铁的磁力和刚度解析模型,并对矩形磁铁的结构参数进行了优化设计;利用矩形永磁铁提出了一种三磁体型隔振器,通过曲线拟合得到了刚度的近似表达式,建立了隔振系统的动力学方程,利用谐波平衡法得到了主共振响应的一次近似解析解,探究了激励幅值和阻尼比对系统力传递率的影响;搭建了三磁体型隔振器试验台,对三磁体型隔振器进行了激振实验分析,测定了不同工况下的力传递率,并与相应线性系统进行对比。结果表明,三磁体型隔振器具有高静低动的刚度特性,有效降低了共振区域的共振峰值,为提高潜艇机械设备振动的低频隔离效果提供了一种新的思路。

基于非牛顿流体多相流的磁性药物靶向给药捕获效率分析

为研究磁性靶向系统中各参数对捕获效率的影响,根据血液和矩形永磁铁特性,建立描述磁性靶向药物在血液中流动状态的两相卡森-牛顿模型,分析磁性纳米颗粒在血管中受磁力和流体力共同作用的运动轨迹,得到血管三维空间捕获效率的理论公式,并进一步提出药物捕获体积优化模型。使用Matlab仿真比较两相卡森-牛顿模型、单相卡森模型、单相牛顿模型的血液流速、捕获效率,揭示不同模型下磁性药物捕获体积变化规律,探讨磁性药物靶向系统中药物颗粒半径、磁场强度、磁铁与血管距离、血管半径等参数对捕获效率的影响关系。分析表明,非牛顿流体多相流模型可以更好地描述磁性药物靶向系统的特性与规律;而由仿真获知,两相卡森-牛顿模型比单相卡森模型和单相牛顿模型捕获效率均大4%以上,且颗粒的磁性物质半径比为0.75时,捕获的药物体积最大。研究结果可以为磁性靶向系统和药物颗粒设计提供理论依据。