多繞組磁場發(fā)生裝置設(shè)計與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的科學(xué)探索已經(jīng)由常規(guī)條件向極端條件拓展，這些極端條件包括強(qiáng)磁場、超低溫、超高壓和強(qiáng)激光等。在極端條件下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多常態(tài)下不能得到的新物態(tài)，新現(xiàn)象，新規(guī)律。其中強(qiáng)磁場更是為科學(xué)研究提供了特殊的環(huán)境，處在強(qiáng)磁場中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理性能和變化規(guī)律有異于常態(tài)，這為磁學(xué)與其它學(xué)科的研究拓展了新的空間。
　　論文工作來源于合肥工業(yè)大學(xué)自制儀器設(shè)備項目--多繞組磁場發(fā)生器的研制，旨在為開展強(qiáng)磁場作用下材料磁性、生物磁效

2、應(yīng)、功能薄膜和半導(dǎo)體物理學(xué)的相關(guān)磁學(xué)研究提供強(qiáng)磁場環(huán)境。
　　論文以多繞組磁場發(fā)生器的設(shè)計為主線，對電磁鐵的設(shè)計方法展開分析，針對現(xiàn)有設(shè)計方法的不足，采用Maxwell有限元分析軟件優(yōu)化設(shè)計并制作了多繞組磁場發(fā)生器。
　　首先利用電磁鐵的初算公式確定多繞組磁場發(fā)生器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并通過有限元仿真分析磁軛厚度、極面形狀等參數(shù)對磁場的影響規(guī)律，對這些設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；然后基于Maxwell軟件建立參數(shù)優(yōu)化的多繞組磁場發(fā)生器三維

3、模型，并對其性能進(jìn)行仿真分析，得到多繞組磁場發(fā)生器磁感應(yīng)強(qiáng)度分布、磁感應(yīng)強(qiáng)度與工作氣隙的關(guān)系以及磁感應(yīng)強(qiáng)度與工作電流的關(guān)系等；最后按照設(shè)計方案加工制作了電磁鐵，并在搭建的實驗平臺上對電磁鐵進(jìn)行測試，得到一系列的有效數(shù)據(jù)，通過分析對比實測與仿真數(shù)據(jù)，驗證了設(shè)計方法的正確性，并在此基礎(chǔ)上分析了誤差產(chǎn)生的原因，為今后電磁鐵設(shè)計提供了理論和實踐借鑒。
　　通過Maxwell有限元分析軟件模擬仿真可以精確的直觀得出不同情況下電磁場參數(shù)及其場