非破壞性脈沖強磁體的優(yōu)化設計與數(shù)值仿真.pdf

1、磁場是物理實驗研究的基本工具。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們對磁場強度的要求越來越高。作為極端實驗條件，強磁場正廣泛應用于物理、化學、生物學等領域當中。其中，脈沖磁場發(fā)生裝置以其相對簡單的物理結(jié)構(gòu)、低廉的運作成本及較高的磁場強度等特點得以迅速發(fā)展
　　 本文圍繞脈沖強磁場的產(chǎn)生原理，探討了非破壞性脈沖強磁體的分析設計方法，包括磁體電阻、電感等基本參數(shù)的計算，磁體電路回路各參數(shù)對磁場波形的影響，磁體內(nèi)磁場、溫度和應力分布計算等。在磁體的

2、放電計算中，主要分析了磁場波形的計算方法和脈沖強磁場在磁體以及周圍空間的分布情況，同時也分析了集膚效應、磁阻效應和續(xù)流電阻對磁體溫度分布的影響。在應力計算中，主要分析了磁體中導體的受力情況及由其誘發(fā)的技術(shù)問題，進而探討了磁體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。在以上工作基礎上，利用有限元軟件ANSYS對經(jīng)過優(yōu)化采用不同導體材料和加固材料的脈沖強磁體進行了數(shù)值仿真。仿真包括磁體在各種物理場中的表現(xiàn)，如磁場波形、溫度分布、應力應變情況等等。對比實際磁體的試驗運