[產(chǎn)品庫(kù)]主題：篩分機(jī) 發(fā)布者：新鄉(xiāng)市東隆機(jī)械有限公司 郝德祥
09/11/2013
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研磨材料試驗(yàn)篩電磁場(chǎng)的邊值問題
研磨材料試驗(yàn)篩的永磁體是一個(gè)儲(chǔ)能器，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械能、聲能和電磁能的轉(zhuǎn)換，可以做成多種功能器件。研磨材料試驗(yàn)篩高磁能積稀土永磁材料作為高效儲(chǔ)能元件，其在外部電磁場(chǎng)激勵(lì)下可能實(shí)現(xiàn)電磁-永磁高磁能復(fù)合驅(qū)動(dòng)。這種方式潛在具有：直接驅(qū)動(dòng)振動(dòng)、動(dòng)態(tài)剛性大、驅(qū)動(dòng)響應(yīng)靈敏、驅(qū)動(dòng)振幅范圍寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。特別是研磨材料試驗(yàn)篩的這種電磁-永磁復(fù)合驅(qū)動(dòng)，較一般電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式潛在具有更高的復(fù)合磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)效率。近年來永磁體越來越多地應(yīng)用到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，研磨材料試驗(yàn)篩可以有效地描述電磁激勵(lì)下的永磁部件的動(dòng)力學(xué)特性對(duì)實(shí)現(xiàn)這類器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)和控制尤為重要。
目前計(jì)算研磨材料試驗(yàn)篩電磁力主要基于麥克斯韋應(yīng)力張量、虛功原理、等效電流和等效磁荷等一般性方法，然而對(duì)于微小研磨材料試驗(yàn)篩永磁體在電磁激勵(lì)下產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的電磁-永磁復(fù)合電磁力扭矩尚未有直接的建模計(jì)算方法。雖然對(duì)電磁力扭矩的計(jì)算先通過麥克斯韋方程，再借助有限元方法實(shí)現(xiàn)了求解，但是這種借助有限元計(jì)算的方法卻存在計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、網(wǎng)格難以劃分和具體表達(dá)式不能準(zhǔn)確給出等缺點(diǎn)。鑒于此，針對(duì)研磨材料試驗(yàn)篩永磁-電磁復(fù)合驅(qū)動(dòng)研究，作者提出了一種基于面磁荷計(jì)算電磁力扭矩的數(shù)值方法。通過這種方法，我們實(shí)現(xiàn)了永磁體轉(zhuǎn)子準(zhǔn)靜態(tài)偏擺和振動(dòng)驅(qū)動(dòng)過程的動(dòng)態(tài)建模與模擬。
研磨材料試驗(yàn)篩均勻磁化的橢圓形柱狀永磁體轉(zhuǎn)子置于螺線管電磁場(chǎng)中。永磁體轉(zhuǎn)子可在外部電磁力扭矩作用下繞軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)矢徑變化的轉(zhuǎn)子輪廓與輸出桿接觸時(shí)，可實(shí)現(xiàn)一種電磁-永磁往復(fù)激勵(lì)下的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。對(duì)于這種永磁體偏擺產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)機(jī)理，可以用于設(shè)計(jì)振動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。研磨材料試驗(yàn)篩機(jī)構(gòu)主要由永磁體轉(zhuǎn)子、軸、螺線管、輸出桿、彈簧和限位卡槽組成。在初始狀態(tài)下，永磁體磁化方向保證在水平方向上。當(dāng)外部電磁場(chǎng)作用時(shí)，永磁體轉(zhuǎn)子在電磁力扭矩作用下繞軸旋轉(zhuǎn)；同時(shí)，研磨材料試驗(yàn)篩永磁體轉(zhuǎn)子擠壓推動(dòng)輸出桿對(duì)外做功，從而可推動(dòng)負(fù)載產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)。這樣，通過對(duì)螺線管中施加的電流的強(qiáng)度和頻率控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁體轉(zhuǎn)子偏擺程度和偏擺動(dòng)頻率的控制，從而可以實(shí)現(xiàn)由研磨材料試驗(yàn)篩輸出桿帶動(dòng)負(fù)載并復(fù)合彈簧力作用的往復(fù)驅(qū)動(dòng)和振動(dòng)過程。
研磨材料試驗(yàn)篩電磁場(chǎng)的邊值問題實(shí)際上是求解給定邊界條件下的麥克斯韋方程組及由方程組演化的其他偏微分方程問題。從求解方式上看，它有解析法和數(shù)值求解兩大類。有限元方法是一種常用的數(shù)值方法，與工程中對(duì)應(yīng)的各類實(shí)際問題，在有限元虛真軟件中大多有對(duì)應(yīng)的求解模塊。在有限元虛真軟件的求解中，研磨材料試驗(yàn)篩電磁場(chǎng)問題有各種各樣的邊界條件。
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最后更新: 2013-09-11 17:08:22
