目的探究相對速度對等效電渦流阻尼效應(yīng)的影響規(guī)律。方法利用解析法和有限元法分別分析了柱塞型電渦流吸振器的動態(tài)電磁場分布和電渦流等效阻尼效應(yīng),并基于有限元法分析了永磁鐵在不同運動速度下的等效阻尼效應(yīng)。結(jié)果有限元法求解電渦流等效阻尼的精度更高,相對運動速度對等效電渦流阻尼系數(shù)有相應(yīng)非線性影響規(guī)律。結(jié)論解析法認(rèn)為的恒定磁場實際中是不存在的,等效電渦流分布和強度高度依賴于磁裝置的運動特性。 

【文章來源】：裝備環(huán)境工程. 2020,17(09)

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永磁鐵自由下落實驗原理

阻尼力，阻礙磁鐵的加速下落。當(dāng)阻尼力與重力大小相同時，永磁體達(dá)到受力平衡狀態(tài)，將不再向下加速，以平衡速度繼續(xù)勻速下落至地。圖1永磁鐵自由下落實驗原理Fig.1Schematicdiagramoffreefallingexperimentofpermanentmagnet表1為兩種算法的結(jié)果對比。由表1可知，有限元方法在電渦流阻尼計算上精度更高，結(jié)果更準(zhǔn)確�；诖�，為進(jìn)一步明確動態(tài)特性對等效阻尼效應(yīng)的影響，用有限元法分別求解了永磁鐵在不同運動速度下的等效阻尼系數(shù)，以闡述動態(tài)行為對等效電渦流阻尼的影響規(guī)律，算例參數(shù)見表2。模型采用如圖2所示的二維軸對稱形式建立，圖2a中的黑色部分為永磁鐵，橙色部分為導(dǎo)體銅管，灰色部分為空氣。相對運動速度設(shè)置形式如下式所示：0v=nv(13)式中：v表示磁鐵銅管相對運動速度；v0表示基準(zhǔn)速度，取為20mm/s；n為速度放大倍數(shù)。n分別表1兩種算法結(jié)果對比Tab.1Comparisonofresultsoftwoalgorithms等效電渦流阻尼系數(shù)/（N·s·m1）誤差/%模型類型Jae實驗解析有限元解析有限元永磁體自由下落11.029.7211.1411.81.1表2模型參數(shù)Tab.2Modelparameters參數(shù)值參數(shù)值殘余磁化強度1.23T銅管內(nèi)徑17mm永磁鐵半徑7.5mm銅管與磁鐵間距1mm永磁鐵高度2.8mm銅管電導(dǎo)率5.8e7S/m銅管高度60mm銅管厚度1.5mm圖2兩類求解狀態(tài)對比模型Fig.2Comparisonmodeloftwokindsofsolutionstates:a)Twodimensionalcase;b)Threedimensionalcase取為1、50、1000、5000，即磁鐵與銅管相對運動速度分別為0.02、1、20、100m/s，分析得到的電渦流阻尼力和阻尼系數(shù)見表3。表3不同速度下的阻尼系數(shù)Tab.3Dampingcoefficientwithdifferentvelocity相對運動速度/（m·s1）求解項求解方法0.02120100阻?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電渦流耗能動力吸振器設(shè)計與試驗研究[J]. 李斌,牛文超,徐兆懿.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(01)
[2]矩形永磁體磁場分布的解析表達(dá)式[J]. 茍曉凡,楊勇,鄭曉靜.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2004(03)
[3]方型永磁體表面磁感應(yīng)強度分布的研究[J]. 林德華,蔡從中,董萬春.  工科物理. 1999(02)

碩士論文
[1]城軌車輛渦流制動技術(shù)研究[D]. 鄧長青.西南交通大學(xué) 2011



本文編號：3327651