磁流变弹性体若干物理量的数值分析

应用有限元方法,考虑了颗粒的磁化饱和过程与非线性磁化过程,计算得到了磁流变弹性体中的磁场分布,进而研究了在不同磁场大小、不同颗粒体积比浓度下磁流变弹性体在成链方向的相对磁导率,计算结果和实验结果取得了一致。利用Maxwell应力张量,计算了磁场引起的磁流变弹性体的附加剪切模量。分析了颗粒体积比浓度、外加磁场对磁流变弹性体的磁致剪切模量的影响。研究了颗粒为旋转椭球形状时,颗粒的放置方式与其长短轴之比对磁流变弹性体的磁致剪切模量的影响。计算结果表明,磁流变弹性体的相对磁导率随颗粒体积比浓度的增大而增大,随磁场强度的增大而减小,颗粒的形状和放置方式对磁流变效应有很大的影响。     

Design and end chamfer simulation of PEFP beam line curved dipole magnets

The design, fabrication and field measurement of 11 DC curved dipole magnets for the PEFP Beam Line have been completed. In this paper, a design method for a complex end chamfer using OPERA-3D is proposed. The conventional method for estimating chamfer shape is extended and applied to a curved dipole magnet by a coordinate transformation. Using the interface with CAD software, the complex end chamfer is modeled and fully determined by 3D simulation to meet the field uniformity requirement. The magnetic field measurement results are in good agreement with the simulation. The design considerations, field simulation results, end chamfer development process and measurement results are presented in detail.     

基于多链模型的磁流变弹性体剪切模量的数值分析

从颗粒间的磁相互作用能出发,利用磁能密度的变化,计算了磁流变弹性体的磁致剪切模量.考虑了链内颗粒和相邻链中颗粒的影响,修正了磁流变弹性体的磁偶极子模型.构建了 BCT 结构计算模型,对含柱状结构的磁流变弹性体进行了计算.计算结果表明,传统的点偶极子模型高估了磁流变弹性体的磁致剪切模量；在提高磁流变弹性体的磁致剪切模量方面,颗粒体积比浓度较小时,链状结构比柱状结构要好；而当颗粒体积比浓度较大时,柱状结构优于链状结构.     

基于分布链修正的磁流变弹性体的物理模型

在考虑磁流变弹性体中链的方向分布的基础上,对磁流变弹性体的偶极子模型作出了修正.用局部场的方法计算了链的势能,引入了分布函数来描述链的分布,并分析了与磁场方向不一致的斜链的磁流变效应,进而通过积分叠加求得含有分布链的磁流变弹性体的磁流变效应.在磁流变弹性体的理论模型中,引入了制备磁场和基体性质等影响因素.