摘要：以超磁致伸缩力传感执行器为研究对象,基于磁致伸缩与涡流损耗理论,应用COMSOL有限元软件进行磁场分析,系统地研究了导磁体参数对磁通密度与涡流的影响规律。为增大磁通密度、减小涡流损耗,以超磁致伸缩棒中轴线上磁通密度均匀度为评价标准,优化了导磁体参数,并将导磁体分区绝缘。静、动态磁场下与未优化时实验结果进行对比,结果表明:静磁场中优化后的磁通密度均值提升了0.0161T,均匀度提升了4.5%;动态磁场中,分区绝缘可有效减少涡流损耗,优化后的力传感器灵敏度提升了5.76%。

摘要：为了改善磁路环境,最大限度地降低超磁致伸缩超声换能器的发热,将磁路间隙作为研究对象,采用Maxwell有限元软件对磁路间隙与超磁致伸缩材料(GMM)棒的磁场强度的关系进行了分析,并通过实验对超声换能器的阻抗和振幅,以及GMM棒的温度进行了测量。结果表明:随着磁路间隙的增大,GMM棒的磁场强度和磁场均匀度减小;随着导磁圆筒槽宽的增大,超声换能器的谐振频率基本一致,GMM棒的温度减小。当导磁圆筒的槽宽约为6 mm时,该GMM棒的磁场均匀度最高,机械品质因数最大,这对超磁致伸缩超声换能器的优化设计具有重要的意义。

摘要：为了提高管道漏磁内检测装置的检测精度,针对漏磁检测装置的测量节部分,利用克希柯夫方程以及MATLAB软件对磁路进行优化设计.选择95A型霍尔传感器、Q235钢、N42型钕铁硼和铜制钢刷搭建管道漏磁内检测装置的测量节部分,并在含有线型和圆孔型标准伤的钢管内进行实验.根据采集到的漏磁信号对缺陷进行重构,实验结果表明,检测精度满足管道漏磁检测装置的设计要求,能够检测到深度是管壁厚度的10%、直径为1.5mm的圆形缺陷,验证了磁路优化设计的正确性.

摘要：本文提出一种伺服电机制动器输出转矩提高方法,从电磁力及输出转矩解析式出发,推导了磁阻与制动转矩的关系,并利用有限元软件建立制动器三维模型,发现可以采用磁路优化的方法提高电机制动器电磁力和输出转矩。通过优化制动器定子磁轭和动子磁轭的磁密分布,提出一种定子磁轭凸起结构设计和动子磁轭与轮毂耦合设计方法,最终使电机制动器电磁力提高26.3%,制动转矩提高15.7%。

摘要：针对压电式力传感器和超磁致伸缩力传感器无法对交变载荷进行连续测量的问题,设计了一种以Galfenol合金为敏感元件的封闭式力传感器结构。为对传感器磁路进行优化设计,提出一种考虑材料本征非线性的磁路设计方法,并将之与采用线性磁导率的仿真方法进行对比研究。仿真对比显示,所提出的仿真新方法具有更高的准确性。基于该方法对封闭式力传感器和开放式的力传感器进行了磁路对比,仿真和实验结果显示,利用闭合结构对力传感器进行设计,可以有效提高磁通的利用效率,减少漏磁。同时,仿真得到的磁通密度分布与实验实际测量得到的磁通密度吻合较好,验证了封闭式磁路的可靠性及合理性。

摘要：针对音圈电机在长时间往复运动容易发生故障的缺陷,提出一种取消供电引线,利用电磁感应原理进行非接触电能传输的新型音圈电机结构。本文对新型音圈电机的供电结构进行了数学模型推导分析,并且通过有限元优化分析软件对不同永磁体分布方式和结构尺寸参数下的气隙磁密进行分析,提出了相应的优化思路。最后完成对永磁体磁路结构和供电磁路结构的尺寸优化设计,令该新型结构可以满足设计要求并制作了一台样机验证了该优化结果。

摘要：基于Halbach永磁阵列,提出一种优化有限体积下吸附结构磁路的方法。针对船舶壁面维修保养机器人功能单一的问题,介绍一种模块化多功能船舶壁面维修保养机器人,包括清洗模块、除锈模块、喷漆模块,着重对运动机构的吸附结构进行优化分析。研究平面形Halbach永磁阵列对吸附力的影响。通过正交试验分析平面永磁阵列的不同参数(N、n、ε_(1)、ε_(2)、h、h_(1))对吸附力的主次影响,并选定最优方案。试验结果表明:永磁阵列的高度一定时,不宜增加轭铁;永磁阵列的长L≤55 mm时,参数N应取值{2,3};宽W≤20 mm时,n应取值{1,2};ε_(1)和ε;的取值受到N、n、h的影响。

摘要：为抑制外圆车削振动,设计了基于挤压模式的磁流变液车刀减振仪。在其结构和零件材料已确定的基础上,通过电磁学理论,利用Ansoft Maxwell对不同结构参数组下减振装置内的磁感应强度进行了三维磁场仿真分析,总结了不同参数组对磁感应强度的影响规律,获得了理论上的最大磁感应强度,并据此确定了外圆车刀减振仪的结构。

摘要：设计了一种孔式磁流变减震器的磁路结构,运用ANSYS软件的参数化编程语言APDL建立磁路的有限元模型,对其进行仿真并优化。通过优化分析,得出在某一材料、某一参数结构下,阻尼通道区间的磁感应强度达到最大,比假定参数下的磁感应强度明显增大,提高了39.4%。结构更加合理,达到了优化的目的。

摘要：针对特殊应用环境的霍尔电流传感器叠片铁芯磁路结构对传感器基本性能的影响进行分析。通过电磁场的基本理论,应用安培环路定律以及基尔霍夫磁路定律,推导出影响磁路性能的方程。结合Maxwell仿真工具,对于现有磁路结构进行仿真分析。提出环路截面不均匀、叠片间隙等影响磁路性能的因素,通过对其进行优化设计,改善各个影响因素。将优化后的磁路应用到传感器样机,使传感器的精度提升至0.04%,零点性能更加稳定。