磁流体中柱形永磁悬浮系统磁力学建模与悬浮特性的分析

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiao4869
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传感器技术是现代信息技术的源头,在现代高科技发展中占据重要的位置。在当前传感器的研究与开发中,由于材料科学的进步,采用新材料是开发新传感器的重要途径。磁流体作为一种性能独特的纳米功能材料,兼具流体和磁性材料的特性,课题组基于磁流体材料的独特性能提出了一种新型的磁流体惯性传感器。本文主要研究浸没于磁流体中柱形永磁体的磁力学模型与悬浮特性分析及其在该传感器中的应用。论文研究工作得到国家自然科学基金(50775077)、高等学校博士学科点专项科研基金(20060561003)和广东省自然科学基金(06025670)的支持。   论文从磁流体应力张量、体积力分析入手,研究在外界磁场作用下磁流体中浸没物的通用受力模型力,在此基础上分别定义非磁性和磁性浸没物所受磁场力为一次、二次磁场力,并对它们及其对应的磁浮力进行分析讨论,从而研究磁流体的悬浮特性;由于二次磁场力是本文分析的重点,且鉴于柱形永磁性体在工业应用的广泛性,建立了柱形永磁体在柱形边界磁流体中的悬浮系统,求解二次磁场力模型,并从两个方面来论证该模型的准确性,首先在无限长的容器和无限长的永磁体的边界条件下的经典理论模型来进行验证,其次采用试验和仿真技术加以验证,同时分析其影响因素,从而探讨柱形永磁体在磁流体中的稳定悬浮条件:并通过仿真永磁体竖直运动过程中的磁场动态分布状态,说明了磁浮力产生的基础,及通过仿真确定永磁体的稳定悬浮高度,以课题组提出的新型磁流体惯性传感器为平台,研究悬浮特性在该系统中的应用与实现,即建立该系统中二次磁场力模型,对新型磁流体惯性传感器中圆柱形活动永磁体悬浮高度进行相关实验和仿真,并将实验结果与仿真结果进行比较,同时分析永磁体悬浮高度与其影响因素的相关性;   永磁体悬浮高度实验及仿真试验结果证实了磁流体悬浮特性的相关理论及柱形永磁悬浮系统模型的正确性,为新型磁流体惯性传感器的结构优化奠定基础。
其他文献
玻璃是光传输损耗低,物理特性稳定,价格低廉的光学材料,极适合应用于制作不同光器件和光通讯器件。由于其中心对称的结构,不具有二阶非线性光学效应,限制了它在非线性领域的应用,仅
人体测量学是人类学的重要分支之一。研究人体的结构和尺寸在各行业中都占有重要的地位,对人类发展具有重要的意义。   本文研究的是利用明暗恢复形状(shape from shading,简
本论文系统地发展了基于平面波展开的传递矩阵方法,主要包括以下几部分内容:   第一,提出基于平面波展开的传递矩阵结合插值方法,仅仅沿着一个计算收敛性好的堆积方向,就能够计
集成电路产业是信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着重要作用,是我国建设四个现
学位
学位
本文先系统地给出了有限温度下均匀稀薄玻色气体的Beliaev自能的几种近似方法。然后,讨论了一阶Popov近似,并利用t-矩阵Popov近似计算自洽的梯形图。同时也分析了t-矩阵与温度
本文介绍了李政道等人发展的利用沿一条路径积分的方法求解强耦合Schrodinger方程基态的新方法,分析了该方法的适用条件,并将此方法推广,运用到计算重夸克偶素系统的基态波函数
X射线背散射成像技术是一种基于康普顿散射效应的射线成像技术。它具有成像几何布局灵活,对低原子序数物质灵敏等特点,可应用于国防安全、工业检测、科研考古等多种领域。传统
自从爱因斯坦方程的第一个精确解发现以来,黑洞性质的研究成为引力物理的重要部分。黑洞力学定律深深联系起了经典广义相对论,量子物理和统计力学,这真是令人惊奇。过去三十年来