横向磁场激励下铁磁梁式板的混沌运动分析

在磁体力分布的磁弹性理论模型和磁场准静态假定模式基础上，对于处在周期时变磁场 中的不可移简支铁磁梁式板非线性磁弹性动力特性进行定性与定量分析．首先利用磁场的摄 动技术和结构变形的模态法，导出了关于模态坐标的非线性动力方程；然后利用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方 法，从理论上给出这一磁弹性动力系统可能出现混沌运动的必要条件及参数范围；最后采用变 步长Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ数值积分方法对其磁弹性相互作用的混沌现象进行了定量搜索与模拟，并 利用其轨迹的Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面图与Ｌｉａｐｕｎｏｖ指数加以判断．结果表明磁弹性简支梁式板在横 向周期时变磁场中存在混沌吸引子，且在机械阻尼很小时其混沌吸引子表现出稠的特性．

弱磁场激励下基于阵列磁传感器的缺陷检测方法

研究在弱磁场激励条件下,铁磁性材料试件16MnR在动载荷拉伸实验中的损伤检测问题.基于巨磁阻芯片设计了新型阵列磁传感器,搭建了铁磁构件磁信号检测系统;对不同载荷循环阶段的试件表面磁信号进行了拾取,并利用小波变换有效地抑制了噪声干扰.最后,对降噪后的磁信号进行C扫描成像,实现了弱磁场激励下试件损伤发展过程的磁信号成像显示.该结果可为铁磁性试件疲劳损伤的在位检测提供一种新型检测方法.

谐变磁场激励下非线性铁磁梁式板的共振分叉研究

本文采用磁场计算的磁体力理论模型，对处于均匀横向周期时变磁场中的非线性铁磁悬臂梁式板动力分叉问题进行理论分析和定量研究，首先建立了铁磁悬臂梁式板的非线性动力方程，在此基础上，采用非线性分析的多尺度法研究了铁磁悬壁板的共振分岔，最后，采用Floquet理论研究了该动力系统周期轨道的稳定性问题，数值给出了周期轨道的稳定性区域，Floquet理论研究了该动力系统周期轨道的稳定性问题，数值给出了周期轨道的稳定性区域，并分析了稳定区域与不稳定区域分界线上解的分叉情形。

地磁场激励下残余应力分布的磁检测方法

为实现铁磁材料内部应力分布的无损评估,在地磁场激励条件下,将ASTM1020钢Y型坡口焊缝试样水平放置,通过测量试样表面上方10mm处磁感应强度垂直分量的分布,得到了试样热影响区的应力分布。试样应力分布磁测量结果同盲孔法应力分布测量结果具有较好的一致性,说明在不用人工磁化场磁化材料的情况下,仅依靠地磁场激励就可以通过磁检测方法获得材料内部应力的分布情况。

千特斯拉级内爆磁压缩装置初始磁场电源系统研制

初始磁场电源系统用于激励千特斯拉级内爆磁压缩装置的初级线圈产生初始磁场,是内爆磁压缩装置的关键设备。在分析千特斯拉级内爆磁压缩装置初始磁场电源需求和技术难点的基础上,系统设计了核心部件选择方案和主脉冲电路及控制系统结构,研制成功一套输出电压1~40 kV可调、主放电电流脉冲上升沿约60μs、总峰值电流达3.2 MA的初始磁场电源系统,已应用于千特斯拉级内爆磁压缩装置动态试验。

激励磁场对力磁耦合作用的强化机制研究

力磁耦合作用是金属磁记忆检测等电磁无损检测技术的基础。为了探明外加激励磁场在不同应力水平下对力磁耦合作用的影响机制,从磁导率与应力及环境磁场变化关系的角度,在理论上计算了外加激励磁场下力磁耦合作用下与力和磁单独作用下的表面磁场强度之差ΔH,并推导出该差值随着拉应力的增大而增大的结论。用预制缺陷的45钢试样进行对照试验,发现激励磁场对力磁耦合作用的影响ΔH是随着应力的增大而呈类似指数形式递增的。经设计的正交试验验证,激励磁场与应力对磁信号的交互耦合作用显著,且在受力过程中激励磁场对信号的作用水平最大,这与理论分析结果吻合。说明外加激励磁场对力磁耦合作用起到了一定的强化作用。

激励磁场对逆磁致伸缩索力传感器影响仿真

基于钢缆索索力传感理论模型和环式结构的索力传感器,对索力测量原理做了详细推导,传感器输出感应电压与激励磁场变化、加载外力变化、某一激励磁场下的材料磁导率及空气间隙尺寸等有关。重点分析了激励磁场变化对传感器输出的影响,分别在激励磁场为稳恒直流磁场、交流磁场、按矩形波规律变化磁场三种情况下对传感器输出进行了讨论和仿真分析。仿真结果表明,在稳恒磁场激励下,可通过感应积分电压求缓变外力,通过感应电压求得非缓变外力。在交流激励下,激励磁场频率对传感器输出有明显影响,频率越高,由激励磁场变化所引起的感应电压幅值越大。

应力/激励磁场与力磁效应关联关系研究

为了研究应力、激励磁场对铁磁材料磁化强度及磁输出的影响,本文在J-A理论模型的基础上,分别推演了恒定激励磁场条件下磁化强度与应力之间的微分关系模型,和恒定应力条件下磁化强度与激励磁场之间的微分关系模型,并对以上模型进行了数值仿真和实验验证。仿真结果表明,在恒定激励磁场下,磁化强度随着应力的增大先增大后减小;在恒定应力下,磁化强度随着激励磁场的增大而增大。为了验证以上两模型的正确性,本文设计了对应的验证实验,分别考证了恒定激励磁场条件下磁输出与应力之间的关联关系、恒定应力条件下磁输出与激励磁场之间的关联关系。研究结果表明,实验结果与理论计算趋势基本一致,本研究内容及结果可以为研究磁测应力法的物理机理提供理论参考及引导力磁效应新思考。

温度和激励磁场对磁巴克豪森跳跃平均体积的影响

磁巴克豪森跳跃的平均体积(AVMBJ)-ν是铁磁材料在激励磁场的影响下发生磁畴壁不可逆位移而产生的。就激励磁场及温度对其的影响进行研究:首先根据铁磁学,推导出不可逆磁导率和可逆磁化率的数值关系,并利用此关系对AVMBJ公式进行简化;其次利用铁磁性的"分子场"理论,推导了饱和磁化强度与温度和激励磁场的数值关系,以此得到温度和激励磁场强度与AVMBJ的理论关系;最后在不同温度和不同激励磁场下对Q235碳钢试样进行AVMBJ检测,验证了推导的理论关系。

二维磁场激励下磁纳米粒子磁化谐波信息分布

提出了二维磁场激励下磁纳米粒子(MNPs)的谐波分布模型,分析了特征参数对磁化响应谐波分布的影响.首先,基于郎之万顺磁定理构建了二维磁场激励下的MNPs非线性磁化响应谐波分布模型;然后系统研究了平行/垂直磁场激励下的磁化响应谐波信息分布特征,以及MNPs物理特征参数和系统参数对谐波信息分布的影响.结果表明:二维磁场激励下,x轴和y轴上的磁化响应奇次谐波和偶次谐波自然分离,直流磁场对磁化谐波幅值具有调控作用,且存在最值点,可为磁纳米温度计中的高精度谐波提取和优化设计提供依据.

用于磁敏免疫测量的激励磁场设计

文中从大气隙C型磁铁出发,设计了一个用于磁敏免疫测量的激励磁场。当磁芯的直径与气隙的大小的比值小于4时,大气隙C型磁铁气隙磁场具有很大的不均匀性。通过理论计算与仿真分析,设计了以补偿环的方式来实现磁场的修正。当给大气隙电磁铁磁极的边缘套接一个1.3 mm厚,0.9 mm长的补偿环之后,可以使得气隙中轴线上的磁场的最大不均匀度从13.84%降低到9.553%。

强化磁激励条件下磁记忆检测试验研究

对含预制缺陷的16MnR钢平板试件进行拉-拉疲劳试验,试验过程中采用励磁装置进行稳恒弱磁激励,通过巨磁阻传感器采集试件表面应力集中区域的漏磁场信号。结果表明,在弱磁激励和载荷作用停止时测得的漏磁场切向分量仍可以认为是一种广义的磁记忆信号,适当加强外磁场激励可以突出、强化磁记忆信号,提高检测系统的灵敏度,使检测效果得到改善;漏磁场切向分量在试件应力集中处出现最大值,其值随循环次数增加而增大,且在疲劳的不同阶段幅值变化率不同。

传感器内部磁场分布对磁弹索力传感器性能的影响

为了掌握磁弹索力传感器中磁场分布特点及其对传感器性能的影响,为磁弹索力传感器的设计提供参考,在讨论磁弹索力传感原理基础上,结合磁弹索力传感器结构原理分析磁弹索力传感器内部激励磁场及退磁场分布特点;在同样激励线圈的磁场条件下,通过改变感应线圈长度模拟内部磁场分布的均匀性变化情况,从而对传感器输出与应力关系进行对比性的仿真计算;并按照理论仿真思路,进行实验验证;实验结果表明:磁场均匀性从75%降低到25%时,传感器灵敏度从0.026 9 mV/MPa降低到0.021 9 mV/MPa,重复性误差从0.228%增加到0.734%,与理论仿真定性相符合。

螺线管磁场性能的优化

采用正反“单匝”线圈优化螺线管轴向磁场的均匀性和陡化端口磁场的下降沿。计算和实验研究表明，该方法明显改善磁场的均匀性和端口磁场的下降沿。

低场脉冲NMR中静磁场不均匀性的射频场补偿

在低场脉冲核磁共振实验中为了增大射频激励的带宽,通常采用的方法是提高射频激励磁场的场强.针对共振区域中静磁场的不均匀性,本文提出了根据共振区域中的静磁场分布设计射频线圈以提高射频激励带宽,并用目标场方法实现了这一构想.

核磁共振陀螺仪中共振磁场强度优化研究

核磁共振陀螺中,共振磁场的幅值直接影响原子核自旋磁矩进动信号的强度,进而影响陀螺信号的信噪比。基于核磁共振陀螺Bloch方程,从理论和实验两方面研究了共振磁场幅值对宏观原子核自旋磁矩的影响。结果表明,随着共振磁场幅值的增加,宏观核自旋磁矩进动信号的强度先增大后减小,进动信号的强度与共振磁场的幅值呈色散关系。共振磁场幅度值存在最优值,且最优值的取值与惰性气体原子的旋磁比、纵向弛豫时间和横向弛豫时间有关。

基于嵌入式神经网络的电梯钢丝绳弱磁检测系统

为实时监测和排查电梯钢丝绳运行中存在的安全问题,提出了剩余磁场激励的弱磁检测方法。该方法采用开环永磁体磁化方式将被测钢丝绳充分磁激励,励磁后的钢丝绳缺陷部位会产生微弱漏磁场,采用霍尔传感器可将被测钢丝绳周围空间中磁感应强度的变化情况转化为电信号。检测系统采用多传感器融合的RBF-BP组合神经网络算法结合RT-Thread实时操作系统在单片机上运行。结果显示,钢丝绳各类损伤判断准确率达到了80%以上,检测效果良好,为电梯的安全运行提供了一条解决路径。

基于霍尔元件阵列的缺陷漏磁检测技术研究

利用高灵敏度霍尔器件,设计研制了多通道阵列式漏磁检测传感器及信号处理电路.对不同几何参数的铁磁性试件缺陷进行了检测实验研究,该漏磁检测系统可实现地磁场激励和人工弱磁激励下的缺陷信号图像显示.探讨了基于多通道漏磁信号的缺陷表示方法,并利用人工神经网络技术对基于多通道传感器漏磁信号的缺陷反演问题进行了初步研究,表明利用霍尔元件阵列检测装置和人工智能信息处理方法,可以实现多通道漏磁信号与缺陷参数的非线性拟合,进而实现漏磁检测中的缺陷定量化分析.

感应耦合气体放电及其静电场

提出了长圆柱形感应耦合气体放电的电动力学模型。放电为磁场激励型 ,稳定的等离子体由电磁场所维持 。