基于磁滯模型的零磁裝置性能分析
發(fā)布時(shí)間:2023-03-26 17:47
極其微弱的磁場(chǎng)環(huán)境稱為近零磁場(chǎng)環(huán)境,近零磁場(chǎng)環(huán)境已經(jīng)被應(yīng)用在了前沿科學(xué)、國(guó)防、航天等許多領(lǐng)域,具有重要的科研意義。哈爾濱工業(yè)大學(xué)承擔(dān)建設(shè)的國(guó)家重大基礎(chǔ)科技設(shè)施“空間磁環(huán)境模擬與研究系統(tǒng)”,通過(guò)屏蔽地磁以及其他各類磁場(chǎng)干擾,從而模擬零磁環(huán)境。該項(xiàng)目建造了一個(gè)高精度高可控的零磁裝置,該裝置是我國(guó)空間環(huán)境地面模擬裝置重要組成部分。本課題研究的大型零磁裝置的主要工作是研究裝置的分析方法以準(zhǔn)確地對(duì)裝置的性能進(jìn)行分析,為零磁裝置的建設(shè)提供理論基礎(chǔ),進(jìn)而建成世界一流的零磁裝置。在零磁裝置進(jìn)行分析之前,需要對(duì)裝置所使用材料的磁特性進(jìn)行測(cè)量。本課題根據(jù)行業(yè)內(nèi)通用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)裝置使用的坡莫合金材料進(jìn)行了磁特性方面的測(cè)量。本課題以測(cè)試原理為依據(jù),對(duì)現(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。使用改進(jìn)后的系統(tǒng),提高了材料磁特性的測(cè)試準(zhǔn)確性。為坡莫合金材料建立了高精度的磁滯模型,并在材料樣品上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用粒子群法獲得了磁滯模型的相關(guān)參數(shù)。本文介紹了在靜態(tài)和時(shí)變兩種情況下計(jì)算零磁裝置屏蔽系數(shù)的方法,分別通過(guò)解析法和等效面有限元法對(duì)無(wú)窮長(zhǎng)的屏蔽筒及正方體屏蔽室的屏蔽能力進(jìn)行了分析。針對(duì)非正弦周期性或非周期性外磁場(chǎng)波形下內(nèi)部動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)波...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景與研究意義
1.1.1 課題來(lái)源與研究背景
1.1.2 研究目的及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 零磁裝置屏蔽系數(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 磁滯模型建立方法的現(xiàn)狀
1.2.3 零磁裝置屏蔽材料磁特性測(cè)試方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 屏蔽材料磁特性測(cè)量與磁滯模型建立
2.1 引言
2.2 零磁裝置屏蔽材料的磁特性測(cè)試
2.2.1 測(cè)試原理與方法
2.2.2 典型材料的直流及交流磁特性
2.3 零磁裝置屏蔽材料磁滯模型的建立
2.3.1 Jiles-Atherton模型
2.3.2 零磁裝置屏蔽材料磁滯模型參數(shù)的求取
2.4 本章小結(jié)
第3章 零磁裝置的屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
3.1 引言
3.2 被動(dòng)磁屏蔽的原理
3.3 屏蔽系數(shù)的解析計(jì)算方法
3.3.1 靜態(tài)磁場(chǎng)屏蔽系數(shù)的解析計(jì)算方法
3.3.2 交流磁場(chǎng)屏蔽系數(shù)的解析計(jì)算方法
3.4 屏蔽系數(shù)的有限元計(jì)算方法
3.4.1 基于等效面的直流屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
3.4.2 基于等效面的交流屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
3.5 本章小結(jié)
第4章 針對(duì)任意干擾的JA-FEM屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
4.1 引言
4.2 JA-FEM方法
4.3 非正弦外界磁干擾下內(nèi)部磁場(chǎng)分析
4.3.1 三角波類干擾磁場(chǎng)分析
4.3.2 方波類干擾磁場(chǎng)分析
4.4 針對(duì)實(shí)際屏蔽裝置搭接結(jié)構(gòu)的等效JA模型
4.4.1 無(wú)限長(zhǎng)搭接單元的等效JA模型
4.4.2 MSR二維磁通回路的等效JA模型
4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)際零磁裝置屏蔽性能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 四層零磁裝置基本方案
5.3 低頻至高頻的屏蔽系數(shù)分析
5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建
5.3.2 測(cè)試結(jié)果與理論分析的互相驗(yàn)證
5.4 任意磁干擾下的屏蔽裝置內(nèi)部磁場(chǎng)分析
5.4.1 任意波形的輸出方法
5.4.2 測(cè)試結(jié)果與理論分析的相互驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3771411
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景與研究意義
1.1.1 課題來(lái)源與研究背景
1.1.2 研究目的及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 零磁裝置屏蔽系數(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 磁滯模型建立方法的現(xiàn)狀
1.2.3 零磁裝置屏蔽材料磁特性測(cè)試方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 屏蔽材料磁特性測(cè)量與磁滯模型建立
2.1 引言
2.2 零磁裝置屏蔽材料的磁特性測(cè)試
2.2.1 測(cè)試原理與方法
2.2.2 典型材料的直流及交流磁特性
2.3 零磁裝置屏蔽材料磁滯模型的建立
2.3.1 Jiles-Atherton模型
2.3.2 零磁裝置屏蔽材料磁滯模型參數(shù)的求取
2.4 本章小結(jié)
第3章 零磁裝置的屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
3.1 引言
3.2 被動(dòng)磁屏蔽的原理
3.3 屏蔽系數(shù)的解析計(jì)算方法
3.3.1 靜態(tài)磁場(chǎng)屏蔽系數(shù)的解析計(jì)算方法
3.3.2 交流磁場(chǎng)屏蔽系數(shù)的解析計(jì)算方法
3.4 屏蔽系數(shù)的有限元計(jì)算方法
3.4.1 基于等效面的直流屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
3.4.2 基于等效面的交流屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
3.5 本章小結(jié)
第4章 針對(duì)任意干擾的JA-FEM屏蔽系數(shù)計(jì)算方法
4.1 引言
4.2 JA-FEM方法
4.3 非正弦外界磁干擾下內(nèi)部磁場(chǎng)分析
4.3.1 三角波類干擾磁場(chǎng)分析
4.3.2 方波類干擾磁場(chǎng)分析
4.4 針對(duì)實(shí)際屏蔽裝置搭接結(jié)構(gòu)的等效JA模型
4.4.1 無(wú)限長(zhǎng)搭接單元的等效JA模型
4.4.2 MSR二維磁通回路的等效JA模型
4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)際零磁裝置屏蔽性能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 四層零磁裝置基本方案
5.3 低頻至高頻的屏蔽系數(shù)分析
5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建
5.3.2 測(cè)試結(jié)果與理論分析的互相驗(yàn)證
5.4 任意磁干擾下的屏蔽裝置內(nèi)部磁場(chǎng)分析
5.4.1 任意波形的輸出方法
5.4.2 測(cè)試結(jié)果與理論分析的相互驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3771411
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