多繞組磁場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)計(jì)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(chǎng)、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(chǎng)更是為科學(xué)研究提供了特殊的環(huán)境，處在強(qiáng)磁場(chǎng)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(lái)源于合肥工業(yè)大學(xué)自制儀器設(shè)備項(xiàng)目--多繞組磁場(chǎng)發(fā)生器的研制，旨在為開(kāi)展強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)環(huán)境。
　　論文以多繞組磁場(chǎng)發(fā)生器的設(shè)計(jì)為主線，對(duì)電磁鐵的設(shè)計(jì)方法展開(kāi)分析，針對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的不足，采用Maxwell有限元分析軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)并制作了多繞組磁場(chǎng)發(fā)生器。
　　首先利用電磁鐵的初算公式確定多繞組磁場(chǎng)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并通過(guò)有限元仿真分析磁軛厚度、極面形狀等參數(shù)對(duì)磁場(chǎng)的影響規(guī)律，對(duì)這些設(shè)計(jì)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(chǎng)發(fā)生器三維

3、模型，并對(duì)其性能進(jìn)行仿真分析，得到多繞組磁場(chǎng)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(jì)方案加工制作了電磁鐵，并在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)電磁鐵進(jìn)行測(cè)試，得到一系列的有效數(shù)據(jù)，通過(guò)分析對(duì)比實(shí)測(cè)與仿真數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)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(jì)提供了理論和實(shí)踐借鑒。
　　通過(guò)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(chǎng)參數(shù)及其場(chǎng)