方型永磁体表面磁感应强度分布的研究

本文根据电磁学模型，模拟计算了方型永磁体表面的磁感应强度分布，给出了相应的解析表达式，并用计算机描绘出该分布的三维图象，得出了有实用价值的结论．     

铁磁材料对永磁体磁场分布的影响及悬浮测试

为了研究铁磁材料对永磁体磁场分布的影响,以纯铁与钕铁硼永磁体为研究对象,对添加纯铁后不同组合永磁体磁场进行了测试。结果表明：对直径为80 mm厚度为5 mm的纯铁及边长为10 mm的方形永磁体而言,当纯铁底部永磁体对称排列时,纯铁上表面磁场呈规律性的均匀分布。当永磁体数目为9,边缘距为0时,纯铁上表面中心磁场较大,分布均匀度较高;当纯铁侧面固定永磁体时,组合体表面磁场增强,但增幅不同,表面磁场值越大,磁场增幅越小,磁场均匀度降低;随着距组合体表面高度的增加,纯铁表面中心磁场逐渐减小,磁场均匀度先减小后增加。另外,利用超导样品对均匀区磁场进行了磁悬浮测试,表明该结构实现磁场均匀化的可行性,对后续超导块材平面运动控制的研究具有重要意义。     

辅助永磁体厚度对单畴GdBCO超导体捕获磁场分布及其磁悬浮力的影响

研究了两种磁悬浮系统组态中圆台形辅助永磁体厚度对高温超导体捕获磁场和超导磁悬浮力的影响。结果表明,圆台形辅助永磁体的下表面和GdBCO超导体上表面同处在一个水平面上,磁化用圆台形辅助永磁体的厚度H从5 mm增加到45 mm时,超导体捕获磁场和磁悬浮力与圆台形辅助永磁体的厚度直接相关。（1）当圆台形辅助永磁体的北极垂直向上且用液氮冷却后移除辅助永磁体时,最大磁悬浮力从21.8 N增大到26.5 N,再减小到22.9 N;（2）当圆台形辅助永磁体的北极垂直向下且用液氮冷却后移除辅助永磁体时,最大磁悬浮力从20.5 N减小到11.9 N ,再增加到20.4 N;（3）两种磁悬浮系统组态中最大磁悬浮力不一致,与零场冷情况下的最大磁悬浮力14.6 N也不同。在超导磁悬浮应用系统设计中,只有科学选择辅助永磁体形状和尺寸,合理设计组合方式,才能获得较强的磁场强度,提高超导磁悬浮力特性,该结果对促进高温超导体的实际应用具有重要的指导作用。     

永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和永磁体之间的磁悬浮力研究

通过对永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和圆柱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,研究了两种不同组态下辅助永磁体对超导体磁悬浮力特性的影响.实验结果表明,当长方体辅助永磁体水平磁化、且磁极N指向超导体时,超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体的29.8 N增加到61.5 N,增加为没有引入辅助永磁体时的206%.当长方体辅助永磁体的N极与圆柱形永磁体的N极反平行时,超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体的29.8 N减小到19.6 N,减小为无辅助永磁体时的65.8%.这些研究结果说明,通过科学合理地设计超导体和永磁体的组合方式,能有效地提高超导体的磁悬浮力.该研究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 磁悬浮力     

高温超导永磁体的抗热干扰能力

本文测量了在４．２Ｋ－７７Ｋ温区内高温超导永磁体受到ｍＪ／ｍ，＾２量级能量密度的热扰后表面钉扎场的变化，发现在有效测试区域钉扎场有不同程度的下降，同时伴随着瞬态弛豫速率的急剧增加，其变化幅度与永磁体的运行条件，工作温度和内部一的传输等诸多因素有密切的关系、为此结合高温超导体磁通动力学特征，分析和讨论了高温超导体的本征抗热扰能力，运行条件与抗热扰能力的关系以及静态无序和各向异性对体系磁热稳定性的影响     

高温超导永磁体在交变电磁场中的响应

本文测试了４．２Ｋ－７７．３Ｋ温区高温超导永磁体在不同频率的低幅值交变场作用上表面中心钉扎场的变化，并基于所建立感应电路模型，从宏观的角度出发对其变化的趋势以及产生的原因等问题进行了初步的探讨。     

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

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.     

辅助永磁体磁化方式对单畴GdBCO超导块材捕获磁场分布及其磁悬浮力的影响

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     

磁感应强度测量仪的设想

设想一种测量磁场的装置.该装置可在三维空间内测出磁感应强度的方向及大小.     

磁感应强度测量的设想

设想一种测量磁场的装置,该装置可在三维空间内测出感应强度的方向及大小。     

强钉扎高温超导体与永磁体系统的悬浮力数值模型

本文从数值模拟和实验两方面研究了熔融织构Y-Ba-Cu-O(YBCO)高温超导块材与永磁体组成的磁悬浮系统的悬浮特性.通过理论与实验结果的比较,在Hikihara-Moon超导磁悬浮动力学唯像模型的基础上,提出了强钉扎磁悬浮力模型,并进一步研究了熔融织构YBCO块材在不同条件下的悬浮特性,包括:场冷高度(FCH)和零场冷却(ZFC)的对磁浮力的影响,以及由不同运动速度导致的磁悬浮力的变化等.结果表明,强钉扎磁悬浮力模型适合于精确描述由熔融织构YBCO高温超导块材与永磁体所组成的磁悬浮系统的悬浮特性.     

应用朗威D I S L a b研究通电螺线管 内部的磁感应强度分布规律

一般认为, 在忽略边缘效应时, 通电螺线管内部是个匀强磁场. 然而, 教材中所呈现出来的通电螺线管 内部磁场分布图像却未能予以充分证实. 本实验换用自行绕制的内径较小、 长度较长的线圈进行实验, 得到的实验 图像较为准确地证实了这一结论. 并基于真实的实验操作过程, 改进了实验装置, 以便更加便捷高效地得到实验数 据和图像     

圆形线电流的磁感应强度

用磁标势法计算了圆形线电流的磁感应强度。利用这个结果证明了圆形线电流平面中心的磁感应强度有极小值,给出了圆环回路的自感系数的计算公式。     

磁感应强度实验装置的改进

直接用矩形导线在磁场中的受力定量测量磁感应强度与电流和导线有效长度的关系,确定B=F/(IL).     

熔融织构YBCO超导永久磁体中俘获磁感应强度随时间的变化

在小电流的情况下，必须考虑磁通的前后跳跃，磁通流动密度可以近似为常数。在液氮工作温度下，磁通运动方程可以简化为标准热传导方程。对于平板和圆柱体边界条件和样品内部磁感应强度均匀分布的初怒始条件，得到了俘获磁感应强度在空间分布和随时间变化的解析解。     

空间曲线型线圈在各向同性空间磁感应强度的分布

空间磁感应强度的计算,对于基于电磁感应原理的电子产品的设计和仿真、电子产品的安全性能评估具有重要意义。本文主要研究空间曲线形式的线圈恒流条件下在各向同性空间任一位置磁感应强度的计算方法。本文通过毕奥-萨伐尔定律和叠加原理,应用向量叉乘的计算方法,推导出了空间曲线形式的线圈恒流条件下在各向同性空间任一位置磁感应强度,并给出了通用计算公式及公式的使用条件。应用本文所给出的通用公式,对典型平面线圈的空间磁感应强度公式进行了推导,计算了椭圆截面螺线管部分位置磁场强度的分布情况。本文得出的普遍公式计算简洁,对平面型和空间型线圈具有普遍的适用性。     

基于表面磁感应强度的铁磁构件应力恒磁表征方法

便捷获取铁磁承载构件应力对维护基础设施安全具有重要意义.其关键在于准确快速地确定随应力变化灵敏度高、线性度好的表征参数.现有电磁检测法一般在时变磁场线圈激励下,逐点分析实验结果来确定合适的表征参数,会带来线圈发热、涡流影响结果的问题,表征磁参数的确立繁琐.为此,本文提出基于表面磁感应强度的铁磁构件应力恒磁表征方法,采用永磁恒定磁化器产生全局衰减局部均匀的空间变化磁场作激励,用正交磁场测量单元拾取构件表面轴向和法向磁感应强度以表征应力.着重阐述基于表面磁感应强度的应力表征原理：根据退磁场理论、磁场强度切向连续性和磁场高斯定理,建立表面轴向和法向磁感应强度关于应力导函数之间的关系方程.最后开展实验验证.结果表明：根据该关系方程可快速准确地确定随应力灵敏度最高的表面磁感应强度,且其随应力变化线性度较好,拟合优度R²大于0.98,可作为应力表征磁参数.本文所提方法可为在线检测铁磁构件应力提供新途径.     

永磁体相对论磁管的实验研究

简要分析了永磁体相对论磁控管的主要特点与基本原理,编制了永磁系统数值计算程序,设计制作了相对论磁控管用永磁体并进行了测试。根据所得的磁场数据对相对论磁控管进行了模拟设计与实验研究。在S波段得到了430MW左右的微波输出功率。     

永磁体相对论磁管的实验研究

 简要分析了永磁体相对论磁控管的主要特点与基本原理,编制了永磁系统数值计算程序,设计制作了相对论磁控管用永磁体并进行了测试。根据所得的磁场数据对相对论磁控管进行了模拟设计与实验研究。在S波段得到了430MW左右的微波输出功率。