比例电磁铁电磁力数值计算与分析

发布时间：2017-04-09 05:06

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【摘要】：比例电磁铁作为电液比例控制元件的电—机械转换元件，在工程液压系统中，应用极为广泛。随着液压系统自动化程度的不断提高，对比例电磁铁的性能提出了更高的要求。本文通过对国内外比例电磁铁研究状况的分析，了解到国内的研究水平和国外存在一定的差距，因此，将数值计算方法应用在比例电磁铁电磁力的计算分析中，对比例电磁铁的优化设计和性能改善有重要的意义。 本文通过查阅国内外文献资料，详细介绍了比例电磁铁的基本结构和材料分布，以比例电磁铁的物理模型为对象，应用三角元网格划分方法，对比例电磁铁进行了网格划分，并得到了网格单元的单元编号、节点编号、节点坐标等数据。本文还提出了一种平面非规则区域的网格划分方法。 结合有限元理论和电磁场理论，本文详细阐述了静态磁场中的麦克斯韦方程组、有限元方程的推导过程、网格划分方法、磁化曲线插值算法、求解非线性方程组等基本步骤，推导了基于麦克斯韦应力的电磁力计算公式。 本文以比例电磁铁为研究对象，结合FORTRAN编程语言，制定了电磁力求解的各个步骤的程序流程图，并编写了每个步骤的子程序，程序的运行结果得到了比例电磁铁电磁力的数值解。 将比例电磁铁数值解与实验结果、ANSYS仿真结果进行对比分析，得到的电磁力的结果基本一致，从而表明，利用有限元数值计算方法求解比例电磁铁电磁力的途径是可行的，可以得到电磁力精确的数值解。
【关键词】：比例电磁铁 有限元 数值计算 电磁力
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM574;TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 比例电磁铁磁力分析的意义8
• 1.2 比例电磁铁磁力求解方法研究概况8-11
• 1.2.1 国外研究现状及分析8-9
• 1.2.2 国内研究现状及分析9-11
• 1.3 本文研究的技术路线11-12
• 第二章 电磁场数值计算的基本原理和算法12-27
• 2.1 场论矢量分析的基本原理12-14
• 2.1.1 矢量场的基本特性12-14
• 2.1.2 哈密顿算子%，
  
  本文编号：294501
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