比例电磁铁吸力特性参数化仿真与分析

发布时间：2017-08-28 23:23

  本文关键词：比例电磁铁吸力特性参数化仿真与分析

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【摘要】：比例电磁铁作为电液比例技术中应用最广泛的电—机械转换元件，其工作特性的好坏对电液比例控制元件及整个系统的性能具有十分重要的影响。然而国内对比例电磁铁的开发仍停留在技术跟踪阶段，缺乏对核心技术的掌握。因此通过参数化仿真方法探究不同设计参数对吸力特性的影响，对比例电磁铁的优化设计和性能改善具有重要意义。 本文的主要内容分述如下： 通过查阅国内外相关文献资料，对比例电磁铁的基本结构以及吸力特性进行了介绍。在对国内外的研究现状进行了总结对比后，列举了比例电磁铁的研究方法，并确定了本文的研究方法和技术路线。 详细阐述了包括磁化原理以及磁场能量与磁场力在内的电磁场理论基础。结合电磁场相关理论，对比例电磁铁进行了磁场分析，建立了磁路模型，并基于磁路模型，对比例电磁铁的工作机理进行了分析。 以有限元理论为指导，，阐述了三维有限元分析方法的实现过程。以某型号比例阀使用的比例电磁铁为对象，借助Maxwell软件实现了吸力特性的参数化仿真，并将仿真结果与实验结果进行对比，验证了仿真方法的正确性。 将比例电磁铁吸力特性的参数化仿真方法推广到工程应用领域，深入探讨在不同区段的电流与行程内电磁吸力的变化，并进行了理论分析。 概括了全文的主要研究工作和成果，并展望了今后需进一步研究的工作。
【关键词】：比例电磁铁 吸力特性 参数化仿真 有限元
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM574
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景8
• 1.2 比例电磁铁结构与吸力特性8-11
• 1.3 比例电磁铁研究现状11-13
• 1.3.1 国内研究现状11
• 1.3.2 国外研究现状11-13
• 1.4 比例电磁铁的研究方法及本课题的研究意义13-14
• 1.5 本文研究的技术路线14-15
• 第2章 比例电磁铁电磁场理论分析15-29
• 2.1 电磁场理论基础15-18
• 2.1.1 磁介质的磁化原理15-16
• 2.1.2 磁介质的本构关系16-17
• 2.1.3 磁场的能量和磁场力17-18
• 2.2 比例电磁铁磁场分析18-28
• 2.2.1 比例电磁铁磁场分布18-20
• 2.2.2 比例电磁铁静磁力计算20-21
• 2.2.3 比例电磁铁磁路分析21-26
• 2.2.4 电磁吸力综合分析26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 有限元仿真方法在比例电磁铁计算中的应用29-44
• 3.1 电磁场三维有限元分析方法29-35
• 3.1.1 区域离散与单元插值29-30
• 3.1.2 静磁场的边值问题30-32
• 3.1.3 静磁场三维有限元分析32-35
• 3.2 比例电磁铁静磁场仿真方法35-43
• 3.2.1 创建几何模型与指定材料属性35-36
• 3.2.2 施加边界条件与电流源36-39
• 3.2.3 网格划分与求解计算39-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第4章 比例电磁铁吸力特性的参数化仿真44-59
• 4.1 比例电磁铁吸力特性仿真方法44-48
• 4.1.1 设计变量的指定44-45
• 4.1.2 设计变量的取值45-46
• 4.1.3 输出变量的定义和参数化求解46-47
• 4.1.4 仿真结果的后处理47-48
• 4.2 比例电磁铁吸力特性仿真结果的实验验证48-52
• 4.3 比例电磁铁吸力特性参数化仿真结果与分析52-57
• 4.3.1 控制电流的参数化仿真结果与分析52-54
• 4.3.2 衔铁位移的参数化仿真结果与分析54-57
• 4.3.3 比例电磁铁参数化仿真小结57
• 4.4 本章小结57-59
• 第5章 总结与展望59-60
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士期间发表的论文65-66
• 详细摘要66-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：750090