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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 46 毫秒
1.
由声波发射端和反射端构成超声谐振系统,其发射端和反射端间形成超声驻波.在波节处声辐射压的合力可以悬浮微重力样品,称为单轴式超声悬浮;是一种有望成为具有应用价值的无容器处理技术.作者在参加物理第二课堂活动中,对此作了初步的实验研究,成功地悬浮起发泡材料等小物体以及蚂蚁等小动物,并观察研究了它们的悬浮姿态.  相似文献   

2.
针对超导球体和圆形线圈之间的力的作用,介绍了一种简化而有效的计算悬浮力的方法。在此基础上,对线圈和超导球体的几何形状尺寸以及两者之间的相对位置关系对悬浮力的影响进行了综合的分析和讨论;对悬浮力在随着线圈和超导球体的具体参数的变化规律做了定量的分析。总结出的结论为超导悬浮系统的分析和设计提供重要的参照。  相似文献   

3.
4.
物体在某一方向所受合力为零时,在该方向物体将保持其原有的静止或匀速直线运动状态.如果物体在竖直方向所受合力为零,物体便可能悬浮在空中;例如在太空轨道上处于失重状态的宇航员可  相似文献   

5.
沈壮志 《物理学报》2015,64(12):124702-124702
以水为工作介质, 考虑了液体的可压缩性, 研究了驻波声场中空化泡的运动特性, 模拟了驻波场中各位置处空化泡的运动状态以及相关参数对各位置处空化泡在主Bjerknes力作用下运动方向的影响. 结果表明: 驻波声场中, 空化泡的运动状态分为三个区域, 即在声压波腹附近空化泡做稳态空化, 在偏离波腹处空化泡做瞬态空化, 在声压波节附近, 空化泡在主Bjerknes 力作用下, 一直向声压波节处移动, 显示不发生空化现象; 驻波场中声压幅值增加有利于空化的发生, 但声压幅值增加到一定上限时, 压力波腹区域将排斥空化泡, 并驱赶空化泡向压力波节移动, 不利于空化现象的发生; 当声频率小于初始空化泡的共振频率时, 声频率越高, 由于主Bjerknes 力的作用将有更多的空化泡向声压波节移动, 不利于空化的发生, 尤其是驻波场液面的高度不应是声波波长的1/4; 当声频率一定时, 空化泡初始半径越大越有利于空化现象的发生, 但当空化泡的初始半径超过声频率的共振半径时, 由于主Bjerknes力的作用将有更多的空化泡向声压波节移动, 不利于空化的发生.  相似文献   

6.
径向型高温超导磁悬浮轴承包含超导定子和永磁转子。通常,永磁转子由永磁环、聚磁环和转轴组成,整体呈“圆柱形”。为了在不增加永磁体用量的情况下增大径向型超导轴承的轴向悬浮力,本文在“圆柱形”结构的基础上提出了“T形”永磁转子结构。“T形”永磁转子是将“圆柱形”永磁转子一端的聚磁环变成了“T形”,变形后的聚磁环可以改变沿轴向垂直于超导定子的磁场方向,增大沿轴向垂直于超导定子的磁场强度。为了降低“T形”永磁转子的铁耗,本文又进一步改进了“T形”转子结构。最后,为了验证“T形”永磁转子的有效性,分别加工了具有“圆柱形”和“T形”永磁转子的径向型超导轴承,并对两个轴承的轴向悬浮力进行了测量。测量结果表明:“T”形永磁转子可以有效增大径向型超导轴承的轴向悬浮力。  相似文献   

7.
利用超导体宏观电磁场的Bean模型和有限元方法对由超导体和超导悬浮线圈所组成的悬浮系统进行了分析计算,通过定量计算与模拟,得到了超导体感应的屏蔽电流分布,从而得到了悬浮间隙及悬浮线圈中的电流对悬浮力的影响规律,同时分析了悬浮线圈尺寸与最大悬浮力之间的关系。这些数值计算结果为优化超导悬浮系统的结构设计提供了理论依据。  相似文献   

8.
何君君  李玉芬  殷杰 《应用声学》2016,35(5):431-437
超声造影剂的定向输运在超声医学成像领域有着极为重要的意义,而声辐射力作用是实现该过程的关键,相比于高斯声束,准高斯声束是无源亥姆霍兹方程的精确解,可以使用标准波分解法简化计算。因此,本文研究了准高斯声束对超声造影剂的声辐射力作用。文章首先分析了准高斯声束与高斯声束之间的相关性;随后通过数值计算求得了准高斯声束对超声造影剂模型的声辐射力函数与无量纲频率之间的关系;最后,本文研究了不同造影剂气泡情况下的声辐射力。研究结果表明:声辐射力函数随无量纲频率变化将在不同位置出现共振峰,不同的波束宽度值将改变辐射力强度,但不改变共振峰的位置。相关结果可为利用声辐射力定向输运超声造影剂至靶向位置提供理论参考。  相似文献   

9.
本文研究了YBCO块材排布方式与其在永磁导轨上悬浮力的关系.实验结果表明:悬浮力与随悬浮间距成指数关系.而YBCO块材在导轨上方排列方式的不同,导致沿轨道横截面方向,每块超导块获得的悬浮力平均值差异较大.当超导块集中分布于轨道上方磁场强度最大的区域时,超导块平均悬浮力最大.这意味着,与其他排布方式相比,在获得同等悬浮力情况下,这种排布方法的超导块用量最少.这一结果对于超导磁悬浮系统的设计具有指导意义。  相似文献   

10.
基于Kim临界态模型,通过考虑超导块材内部屏蔽电流的穿透历史过程,讨论了场冷条件下临界电流密度对高温超导悬浮系统磁悬浮排斥力和吸引力的影响.结果显示:最大超导磁悬浮排斥力和吸引力均随临界电流密度的增加呈指数关系增加,并趋于饱和;场冷条件下的磁悬浮力回滞能量损耗远高于零场冷情况;存在一个磁悬浮力比率κ,κ值对于评价大电流...  相似文献   

11.
刘亮  陈洪新 《光学学报》1995,15(11):473-1480
计算了二能级原子在一个驻波场中的辐射压力,给出了在不对空间平均时的辐射压力的普遍表达式,指出辐射压力的零级项应应于受激压力,而一级项对应于偶极力,高队项则可忽略。文中详细地计算了各种不同情况下的偶极力和相位,指出对于不同速度,相位有不同的迟后,这样的结果将严重地影响原子在驻波场中的动力学,用光子再分配模型简单地对有力的相位随速度的变化作了解释。  相似文献   

12.
马俊  杨万民  李佳伟  王妙  陈森林 《物理学报》2012,61(13):137401-137401
通过对永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和方形永磁体在液氮温度、 零场冷、 轴对称情况下磁悬浮力的测量, 研究了三种不同组态中辅助永磁体的引入方式对单畴GdBCO超导块材磁场分布及其磁悬浮力的影响. 实验结果表明, 如果处在超导体上方的测量用方形永磁体N极向下, 则在轴对称情况下, 当方形辅助永磁体N极向上与超导体下表面贴在一起时, 超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体磁化的14.3 N增加到31.8 N, 提高到222%; 当方形辅助永磁体放置在超导体上表面、 N极垂直向上且场冷后去掉辅助永磁体时, 超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体磁化的14.3 N增加到21.6 N, 增加到151%; 当方形辅助永磁体放置在超导体上表面、 N极垂直向下且场冷后去掉方形辅助永磁体时, 超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体磁化的14.3 N减小到8.6 N, 减小为无辅助永磁体时的60%.这些结果说明, 只有通过科学合理地设计超导体和永磁体的组合方式, 才能获得较高的磁场强度, 有效地提高超导体的磁悬浮力特性, 该结果对促进超导体的应用具有重要的指导意义.  相似文献   

13.
马俊  杨万民  王妙  陈森林  冯忠岭 《物理学报》2013,62(22):227401-227401
通过对方形永磁体和方形辅助永磁体在液氮温度下对GdBCO超导体磁化后超导磁悬浮力的测量, 研究了两种组态中方形辅助永磁体对超导体的磁化方式对单畴GdBCO超导块材磁场分布及其磁悬浮力的影响. 结果发现, 方形辅助永磁体的下表面和超导体上表面保持在同一个水平面上, 磁化进程中方形辅助永磁体在GdBCO超导体上表面水平面内沿直径方向的位置x从–15 mm增加到+15 mm时, 超导磁悬浮力大小与超导体的磁化方式有着密切关系(以Z=0.1 mm为例): 1) 当方形辅助永磁体N极垂直向上且场冷后去掉辅助永磁体时, 超导体最大磁悬浮力先从16.7 N增大到23.1 N, 再减小到16.6 N; 2) 当方形辅助永磁体N极垂直向下且场冷后去掉辅助永磁体时, 超导体最大磁悬浮力先从17.7 N减小到7 N, 再增加到17.6 N; 3) 两种组态中最大磁悬浮力不相等, 而且与零场冷下的最大磁悬浮力(17.1 N)也不同. 这些结果说明: 只有通过科学合理地设计超导体和永磁体的组合方式, 才能获得较高的磁场强度, 有效地提高超导体的磁悬浮力特性, 该结果对促进超导体的应用具有重要的指导意义. 关键词: 单畴GdBCO 永磁体 捕获磁场 磁悬浮力  相似文献   

14.
Qin Chang 《中国物理 B》2022,31(4):44302-044302
Acoustic manipulation is one of the well-known technologies of particle control and a top research in acoustic field. Calculation of acoustic radiation force on a particle nearby boundaries is one of the critical tasks, as it approximates realistic applications. Nevertheless, it is quite difficult to solve the problem by theoretical method when the boundary conditions are intricate. In this study, we present a finite element method numerical model for the acoustic radiation force exerting on a rigid cylindrical particle immersed in fluid near a rigid corner. The effects of the boundaries on acoustic radiation force of a rigid cylinder are analyzed with particular emphasis on the non-dimensional frequency and the distance from the center of cylinder to each boundary. The results reveal that these parameters play important roles in acoustic manipulation for particle-nearby complicated rigid boundaries. This study verifies the feasibility of numerical analysis on the issue of acoustic radiation force calculation close to complex boundaries, which may provide a new idea on analyzing the acoustic particle manipulation in confined space.  相似文献   

15.
《中国物理 B》2021,30(7):77404-077404
Magnetic stiffness determines the stability of a high-temperature superconductor(HTS) magnetic levitation system.The quantitative properties of the physical and geometrical parameters that affect the stiffness of HTS levitation systems should be identified for improving the stiffness by some effective methods. The magnetic stiffness is directly related to the first-order derivative of the magnetic force with respect to the corresponding displacement, which indicates that the effects of the parameters on the stiffness should be different from the relationships between the forces and the same parameters.In this paper, we study the influences of some physical and geometrical parameters, including the strength of the external magnetic field(B0) produced by a rectangular permanent magnet(PM), critical current density(Jc), the PM-to-HTS area ratio(α), and thickness ratio(β), on the lateral stiffness by using a numerical approach under zero-field cooling(ZFC)and field cooling(FC) conditions. In the first and second passes of the PM, the lateral stiffness at most of lateral positions essentially increases with B0 increasing and decreases with β increasing in ZFC and FC. The largest lateral stiffness at every lateral position is almost produced by the minimum value of Jc, which is obviously different from the lateral force–Jc relation. The α-dependent lateral stiffness changes with some parameters, which include the cooling conditions of the bulk HTS, lateral displacement, and movement history of the PM. These findings can provide some suggestions for improving the lateral stiffness of the HTS levitation system.  相似文献   

16.
Biomechanical properties of soft tissues are important indicators of tissue functions which can be used for clinical diagnosis and disease monitoring. Elastography, incorporating the principles of elasticity measurements into imaging modalities, provides quantitative assessment of elastic properties of biological tissues. Benefiting from high-resolution, noninvasive, and three-dimensional optical coherence tomography, optical coherence elastography (OCE) is an emerging optical imaging modality to characterize and map biomechanical properties of soft tissues. Recently, acoustic radiation force (ARF)–OCE has been developed for elasticity measurements of ocular tissues, detection of vascular lesions, and monitoring of blood coagulation based on remote and noninvasive ARF excitation to both internal and superficial tissues. Here, we describe the advantages of the ARF–OCE technique, the measurement methods in ARF–OCE, the applications in biomedical detection, current challenges, and advances. ARF–OCE technology has the potential to become a powerful tool for in vivo elasticity assessment of biological samples in a noncontact, noninvasive, and high-resolution nature.  相似文献   

17.
Knowledge of the frequency dependence of the backscattering from spherical targets, or of the associated radiation force function Yp, is of considerable practical importance for the choice of material and size of sphere for transducer beam profiling. The former is often employed in a pulse-echo situation to define iso-echo contours, while the latter is used in absolute measurements of intensity.The present paper contains the graphical results of the calculation of the backscattering from 43 materials and the radiation force function for 48 materials, all of which were assumed to be immersed in water. The range of ka values displayed is from 0 to 20, calculations being performed in ka steps of 0.05. It is shown that the frequency behaviour of the radiation force function is an unreliable index of the frequency behaviour of the backscattering.  相似文献   

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