抗磁悬浮论文-巩启,苏宇锋,张自军,张坤

抗磁悬浮论文-巩启,苏宇锋,张自军,张坤

导读:本文包含了抗磁悬浮论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:抗磁悬浮,永磁体转子,有限元分析,力矩

抗磁悬浮论文文献综述

巩启,苏宇锋,张自军,张坤[1](2019)在《抗磁悬浮永磁体转子的理论分析与实验》一文中研究指出研究了一种由提升磁铁、上热解石墨板、永磁体转子和下热解石墨板构成的抗磁悬浮结构,沿圆周方向均匀分布设有3个叶片的永磁体转子自由悬浮于两热解石墨板之间,可在外界气流的驱动下转动,研究中采用喷嘴提供气流。采用有限元软件建立仿真模型,分析了永磁体转子所受气流驱动力矩与喷嘴角度的关系,发现当喷嘴与水平方向夹角为83°时永磁体转子所受的气流驱动力矩最大。通过实验验证,发现当喷嘴为83°时转子所受的气流驱动力矩最大,实验结果很好地验证了仿真结果。进一步通过实验研究了在该最优角度下永磁体转子的旋转速度与气流流量的关系,发现当气流流量为1.01 L/min时永磁体转子最高稳定转速可达475 r/min。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2019年08期)

武科迪,苏宇锋,张自军,丁建桥[2](2019)在《抗磁悬浮原理在执行与传感方面的应用研究及发展》一文中研究指出抗磁悬浮是利用物质对磁场的排斥力实现磁悬浮,作为磁悬浮技术的一个分支,是一种真正意义上的无接触悬浮。按照不同的应用领域,从传感器、执行器、能量采集器、生物科学以及自组装等方面对抗磁悬浮结构进行了具体的介绍,概述了抗磁悬浮在各个领域的工作原理、结构组成以及适用范围,分析了抗磁悬浮发展现状及应用前景。研究得出抗磁悬浮具有室温下无源工作、自主稳定悬浮以及适宜在微器件尺度下使用等优点,其系统简单、可靠性高、系统体积小且质量轻,在工程技术上有重大的意义。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年03期)

徐园平,周瑾,金超武,BLEULER,Hannes[3](2019)在《抗磁悬浮研究综述》一文中研究指出抗磁悬浮技术利用物质的抗磁特性,无需外界能量输入即可实现常温被动静态稳定悬浮,获得众多学者的关注。尤其是近30年来,随着微细制造与强磁场技术的发展,抗磁悬浮相关研究持续增加。目前,国外众多研究机构基于抗磁悬浮原理已经开展了较为丰富的相关研究工作,但国内在该领域的研究成果相对较少,研究内容较为单一。针对国内该领域这一研究现状,从抗磁悬浮机理、抗磁悬浮特点及抗磁悬浮相关应用研究成果进行全面的综述。提出抗磁悬浮不仅具备无磨损、无需润滑、低能耗等优点外,还具有常温被动静态稳定悬浮、微纳米尺度应用、低刚度等特点;指出该技术在微纳旋转机械、振动能量捕获、高灵敏度传感器、生物细胞/微粒子操纵等领域具有非常广阔的应用前景。为国内学者开展相关抗磁悬浮研究提供了综述资料。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年02期)

苏宇锋,秦立振[4](2018)在《微型抗磁悬浮振动能量采集器静平衡研究》一文中研究指出研究了基于抗磁悬浮原理的能量采集器的静平衡问题。该能量采集器自上而下由提升永磁体、上热解石墨板、悬浮永磁体、下热解石墨板以及两热解石墨板内侧的线圈组成。通过理论分析发现悬浮永磁体静平衡位置和两个热解石墨板间距有很大关系。利用有限元软件COMSOL Multiphysics TM对悬浮装置进行仿真计算,求得当热解石墨板间距L在时,悬浮永磁体所受合力存在1个零点,悬浮永磁体只有1个平衡位置;当时,悬浮永磁体所受合力有3个零点,分析其势能曲线,发现其中2个零点为其平衡位置。通过实验验证了平衡位置个数随热解石墨板间距变化而变化。分析了实验数据和理论曲线有偏差的原因,进而验证了理论分析的合理性,为能量采集器的设计和优化打下了基础。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2018年08期)

丁建桥,张坤,张振宇,苏宇锋,段智勇[5](2018)在《抗磁悬浮石墨转子理论及仿真分析》一文中研究指出研究了一种由热解石墨转子、永磁体结构以及底板构成的抗磁悬浮结构,通过对石墨转子叶片施加氮气流使其运动。利用有限元软件COMSOL Multiphysics建立仿真模型,并且将仿真结果与实验结果相对比。研究表明,未受氮气流作用时,石墨转子仿真悬浮高度为130μm,实验测得悬浮高度为132μm,误差为1.5%;实验测得氮气流速小于21.45 sccm时,石墨转子在永磁体上方轻微摆动,而未转动,氮气流速达到21.45 sccm时,石墨转子转速稳定在120 r/min~130 r/min之间与仿真结果接近。通过对比仿真结果与试验数据得出石墨转子加工质量,实验环境对石墨转子的运动性能有一定影响,该抗磁悬浮结构有望用于微型电机和非接触式传感器中。(本文来源于《传感技术学报》期刊2018年02期)

秦立振,张振宇,张坤,丁建桥,段智勇[6](2018)在《抗磁悬浮振动能量采集器动力学响应的仿真分析》一文中研究指出分析了微型抗磁悬浮振动能量采集器中悬浮磁体的受力特性,发现了能量采集器的单稳态和双稳态现象,研究了能量采集器在不同工作状态下该两种稳态类型时的动力学响应特性.当能量采集器处于非工作的单稳态状态时,其动力学响应是在线性系统的基础上加入非线性扰动、幅频响应曲线向右偏转;热解石墨板间距越大,非线性扰动越强烈,右偏现象则越显着.当能量采集器处于非工作的双稳态状态时,其动力学响应比较复杂,出现倍周期、4倍周期以及混沌等非线性系统特有的现象.当能量采集器处于工作状态的双稳态状态时,其振动频率和外界激励频率保持一致,进行周期振动.该研究对抗磁悬浮振动能量采集器的结构设计具有重要的参考价值,为提高能量采集器的响应特性和输出性能提供了理论指导.(本文来源于《物理学报》期刊2018年01期)

张振宇,苏宇锋,秦立振[7](2017)在《抗磁悬浮能量采集器振动与输出特性分析》一文中研究指出对抗磁悬浮振动能量采集器中悬浮永磁体的非线性振动特性进行了分析,并在此基础上分析了感应线圈结构参数对输出特性的影响。利用MATLAB软件的Simulink组件仿真分析采集器的非线性振动特性,利用有限元分析软件COMSOL对能量采集器的输出特性进行了仿真分析。通过改变线圈参数发现,在线圈体积一定时,输出功率变化很小,电压随着铜线直径减小增加很快,所以可以通过微细加工减小铜线直径的方法来提高线圈的输出电压。最终在线圈总体积约为6.4 mm3,铜线直径为0.02 mm,匝数为500匝时,得到的电压峰值达到约93.8 m V。(本文来源于《传感技术学报》期刊2017年10期)

苏宇锋,叶志通,段智勇,张利峰[8](2017)在《微型抗磁悬浮振动能量采集器结构分析与实验》一文中研究指出研究了一种基于抗磁悬浮原理的微型振动能量采集器,自上而下主要由提升永磁体、上热解石墨板、悬浮永磁体和下热解石墨板组成,在上、下热解石墨板上电镀有铜线圈,利用电磁感应原理将悬浮永磁体的振动能量转化为电能。通过有限元分析软件COMSOL Multiphysics TM对能量采集器整体结构尺寸进行仿真计算,并与实验结果进行对比,得到最大仿真误差为8.2%,可以作为能量采集器结构设计的依据,根据悬浮永磁体周围磁场分布情况,得到了铜线圈的最佳布置方案。通过对能量采集器的振动模型进行分析,得到能量采集器输出的峰值电压为22.5mV,为能量采集器的进一步应用打下坚实基础。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2017年10期)

苏宇锋,叶志通,张坤[9](2017)在《抗磁悬浮石墨转子理论分析与实验》一文中研究指出提出了一种由钕铁硼永磁体和高定向热解石墨转子组成的抗磁悬浮结构。石墨转子采用四个叶片结构,其重力与永磁体对它的抗磁力相等,从而实现转子稳定地悬浮在永磁体上方,并在外界驱动转矩的作用下发生转动。有限元软件中仿真得到石墨转子的悬浮高度为130μm,与实验测量值吻合较好,仿真误差为1.5%。实验中利用针孔喷嘴向转子叶片处施加切向气流作为驱动转矩,对转子的旋转速度与气流流速的相对关系进行了测试分析,发现转子最大转速可达500r/min。该抗磁悬浮结构有望用于非接触式的微型传感器和微型电机中。(本文来源于《中国机械工程》期刊2017年09期)

秦立振[10](2017)在《微型抗磁悬浮振动能量采集器宽频响应研究》一文中研究指出随着当今信息技术的高速发展,信息资源的不断融合,电子产品设计制造成本的不断降低,使得其更新速度和更新空间不断增大。目前这些产品趋向于微型化、集成化、无线化和便携化,但是在供电问题目前可靠的解决方案仍是传统电池,有效电源以及微电池。随着人们对环境保护,人机工程,以及效率成本重视程度的不断提高,这些供电方式存在的固有局限也逐渐地暴露出来,因此能量采集技术受到人们越来越多的关注。本文研究抗磁悬浮微型振动能量采集器的宽频响应特性。首先介绍了其结构模型和工作原理,其次对系统内部受力进行理论分析。利用有限元软件COMSOL Multiphysics对磁力和抗磁力进行仿真并通过数值分析的方法计算出其平衡位置,发现了单稳态和双稳态现象,通过实验予以验证,并分析了结构参数的变化对平衡位置的影响。其次,从理论和仿真两个方面对抗磁悬浮振动能量采集器的感应电压进行分析和计算,并就线圈不同的参数对输出电压和功率的影响进行了仿真分析,从功率最大的角度确定了线圈的结构参数。接着,在理论分析电磁阻尼力的基础上,通过响应面法将永磁体的磁场进行拟合分析,进而求出电磁力的解析式。从能量转化最大角度,确定线圈以反向反接的方式进行设置;将永磁体在能量采集器内部振动受到的空气阻力近似为一次函数,求出空气阻力的解析式。最后,建立系统的动力学方程,将动力学方程等效为含有高次交叉项的Duffing—van der Pol方程,通过分析影响方程中各个参数的外界条件,进而分析了采集器在开路和工作状态时,不同的稳态下,永磁体的动力学响应特性和能量输出特性。(本文来源于《郑州大学》期刊2017-05-01)

抗磁悬浮论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

抗磁悬浮是利用物质对磁场的排斥力实现磁悬浮,作为磁悬浮技术的一个分支,是一种真正意义上的无接触悬浮。按照不同的应用领域,从传感器、执行器、能量采集器、生物科学以及自组装等方面对抗磁悬浮结构进行了具体的介绍,概述了抗磁悬浮在各个领域的工作原理、结构组成以及适用范围,分析了抗磁悬浮发展现状及应用前景。研究得出抗磁悬浮具有室温下无源工作、自主稳定悬浮以及适宜在微器件尺度下使用等优点,其系统简单、可靠性高、系统体积小且质量轻,在工程技术上有重大的意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

抗磁悬浮论文参考文献

[1].巩启,苏宇锋,张自军,张坤.抗磁悬浮永磁体转子的理论分析与实验[J].电子测量与仪器学报.2019

[2].武科迪,苏宇锋,张自军,丁建桥.抗磁悬浮原理在执行与传感方面的应用研究及发展[J].微纳电子技术.2019

[3].徐园平,周瑾,金超武,BLEULER,Hannes.抗磁悬浮研究综述[J].机械工程学报.2019

[4].苏宇锋,秦立振.微型抗磁悬浮振动能量采集器静平衡研究[J].机械设计与制造.2018

[5].丁建桥,张坤,张振宇,苏宇锋,段智勇.抗磁悬浮石墨转子理论及仿真分析[J].传感技术学报.2018

[6].秦立振,张振宇,张坤,丁建桥,段智勇.抗磁悬浮振动能量采集器动力学响应的仿真分析[J].物理学报.2018

[7].张振宇,苏宇锋,秦立振.抗磁悬浮能量采集器振动与输出特性分析[J].传感技术学报.2017

[8].苏宇锋,叶志通,段智勇,张利峰.微型抗磁悬浮振动能量采集器结构分析与实验[J].机械设计与制造.2017

[9].苏宇锋,叶志通,张坤.抗磁悬浮石墨转子理论分析与实验[J].中国机械工程.2017

[10].秦立振.微型抗磁悬浮振动能量采集器宽频响应研究[D].郑州大学.2017

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