非破壞性脈沖強(qiáng)磁體的優(yōu)化設(shè)計(jì)與數(shù)值仿真.pdf

1、磁場(chǎng)是物理實(shí)驗(yàn)研究的基本工具。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的要求越來(lái)越高。作為極端實(shí)驗(yàn)條件，強(qiáng)磁場(chǎng)正廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域當(dāng)中。其中，脈沖磁場(chǎng)發(fā)生裝置以其相對(duì)簡(jiǎn)單的物理結(jié)構(gòu)、低廉的運(yùn)作成本及較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度等特點(diǎn)得以迅速發(fā)展
　　 本文圍繞脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生原理，探討了非破壞性脈沖強(qiáng)磁體的分析設(shè)計(jì)方法，包括磁體電阻、電感等基本參數(shù)的計(jì)算，磁體電路回路各參數(shù)對(duì)磁場(chǎng)波形的影響，磁體內(nèi)磁場(chǎng)、溫度和應(yīng)力分布計(jì)算等。在磁體的

2、放電計(jì)算中，主要分析了磁場(chǎng)波形的計(jì)算方法和脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)在磁體以及周圍空間的分布情況，同時(shí)也分析了集膚效應(yīng)、磁阻效應(yīng)和續(xù)流電阻對(duì)磁體溫度分布的影響。在應(yīng)力計(jì)算中，主要分析了磁體中導(dǎo)體的受力情況及由其誘發(fā)的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)而探討了磁體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。在以上工作基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ANSYS對(duì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化采用不同導(dǎo)體材料和加固材料的脈沖強(qiáng)磁體進(jìn)行了數(shù)值仿真。仿真包括磁體在各種物理場(chǎng)中的表現(xiàn)，如磁場(chǎng)波形、溫度分布、應(yīng)力應(yīng)變情況等等。對(duì)比實(shí)際磁體的試驗(yàn)運(yùn)