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亥姆霍兹线圈磁场空间分布的研究 被引量:22
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作者 高静 孙鑫 刘俊伟 《科技通报》 2018年第7期34-37,共4页
基于毕奥-萨法尔定律,推导了亥姆霍兹线圈的空间磁场分布表达式,并在此基础上,模拟计算了半径为R的亥姆霍兹线圈的磁场分布图,得出在xoy平面内的(-R/2,R/2)区域,磁场分布是比较均匀的,近似为x轴正方向。利用霍尔传感器,实验测量了轴线... 基于毕奥-萨法尔定律,推导了亥姆霍兹线圈的空间磁场分布表达式,并在此基础上,模拟计算了半径为R的亥姆霍兹线圈的磁场分布图,得出在xoy平面内的(-R/2,R/2)区域,磁场分布是比较均匀的,近似为x轴正方向。利用霍尔传感器,实验测量了轴线上和轴线外的磁感应强度,发现实验与理论计算结果较接近。本文拓展了亥姆霍兹线圈的实验教学原理和内容,丰富了学生的实践研究,具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 亥姆霍兹线圈 磁感应强度 磁场分布 霍尔传感器
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霍尔效应及霍尔元件在物理量测量中的应用 被引量:20
2
作者 江铭波 阎旭东 徐国旺 《湖北工业大学学报》 2011年第2期142-144,共3页
根据霍尔效应的基本理论,阐明制作霍尔元件的材料的电学性质,探讨利用霍尔效应测量电学量及非电学量的方法.
关键词 霍尔效应 霍尔电势 霍尔灵敏度 磁感应强度 磁场梯度
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亥姆霍兹线圈及麦克斯韦线圈磁场分布及均匀性比较 被引量:18
3
作者 宋新昌 《磁性材料及器件》 CAS 2016年第5期16-18,77,共4页
基于毕奥-萨伐尔定律,运用椭圆积分,推导出圆环电流在空间任意一点产生的磁场公式,进而分析了亥姆霍兹线圈和麦克斯韦线圈在中心处磁场各分量的分布模型,绘出了空间分布。分析结果表明,麦克斯韦线圈磁场不均匀度小于0.0001的区域半径约... 基于毕奥-萨伐尔定律,运用椭圆积分,推导出圆环电流在空间任意一点产生的磁场公式,进而分析了亥姆霍兹线圈和麦克斯韦线圈在中心处磁场各分量的分布模型,绘出了空间分布。分析结果表明,麦克斯韦线圈磁场不均匀度小于0.0001的区域半径约是亥姆霍兹线圈的20倍。 展开更多
关键词 亥姆霍兹线圈 麦克斯韦线圈 磁感应强度 磁场均匀性
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钢缆索索力磁性传感理论模型与实验研究 被引量:14
4
作者 陈伟民 姜建山 +2 位作者 章鹏 刘琳 刘小亮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期794-799,共6页
基于逆磁致伸缩效应,建立钢缆索的索力传感理论模型,深入讨论了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的相互耦合关系。通过对缆索材料磁导率进行泰勒级数展开,得到磁感应强度,加载外力与激励磁场之... 基于逆磁致伸缩效应,建立钢缆索的索力传感理论模型,深入讨论了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的相互耦合关系。通过对缆索材料磁导率进行泰勒级数展开,得到磁感应强度,加载外力与激励磁场之间的关系。在此基础上,分析了当分别采取稳恒磁场激励和交流磁场激励下,磁感应强度随加载外力的变化情况,并做了仿真。结果表明:不论是稳恒磁场激励,还是交流磁场激励,磁感应强度都随加载外力的增大而变大。针对所设计的环式索力传感器,完成了索力测量原理推导,通过输出感应积分电压可求得索力,并且在只考虑一阶泰勒展开系数时,输出积分电压与索力成线性关系。最后搭建实验系统,通过万能拉力机完成了传感器的外力加载实验。结果表明:传感器灵敏度能达到1.69mV/kN,最大重复性误差为0.286%,也表明所建立的理论模型是合理的。 展开更多
关键词 逆磁致伸缩效应 传感模型 磁感应强度 缆索索力 索拉力实验
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Influences of different types of magnetic fields on HCFC-141b gas hydrate formation processes 被引量:14
5
作者 SHU Bifen MA Xiaolin GUO Kaihua LI Jianhong 《Science China Chemistry》 SCIE EI CAS 2004年第5期428-433,共6页
In this study, visualizations and experiments are carried out on the influence of static and rotating magnetic fields on the characteristics of HCFC-141b gas hydrate formation, such as crystallization form, formation ... In this study, visualizations and experiments are carried out on the influence of static and rotating magnetic fields on the characteristics of HCFC-141b gas hydrate formation, such as crystallization form, formation temperature and induction time. It has been found that a proper rotating magnetic field can considerably improve the low-pressure gas hydrate formation process, especially in increasing the formation temperature and shortening the induction time. The mor- phology of the gas hydrate formation appears rather complex and compact. However, a proper static magnetic field can make the gas hydrate crystal more organized, which will be benefit to heat transfer. 展开更多
关键词 magnetic field gas hydrate crystallization formation temperature induction time.
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感应加热线圈参数对被试件温度场的影响分析 被引量:14
6
作者 刘震涛 潘俊 +1 位作者 尹旭 黄瑞 《机电工程》 CAS 2015年第3期317-323,共7页
针对感应线圈参数对感应加热温度场的影响问题,以ANSYS软件为工具,采用磁热耦合分析的方法,对不同参数水平条件下的电磁感应加热过程进行了有限元计算。运用仿真结果对比分析的方法,研究了感应线圈形状、与加热面间的距离、线圈铜管宽... 针对感应线圈参数对感应加热温度场的影响问题,以ANSYS软件为工具,采用磁热耦合分析的方法,对不同参数水平条件下的电磁感应加热过程进行了有限元计算。运用仿真结果对比分析的方法,研究了感应线圈形状、与加热面间的距离、线圈铜管宽度以及铜管间距对感应加热温度场的影响规律。并以平板被试件为对象,设计了平板感应加热测温试验,对仿真结果进行了试验验证。研究结果表明,感应加热温度场高温区域的形状与线圈形状相似;线圈与加热面之间距离越小,加热温度幅值越大,但对温度分布基本无影响;铜管越细或铜管间距越小,加热最高温度越高,且高温区域向平板边缘移动。 展开更多
关键词 线圈参数 磁热耦合 感应加热 温度场
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正方形亥姆霍兹线圈的磁场 被引量:11
7
作者 郑珂 李光蕊 《安康学院学报》 2007年第3期79-81,共3页
将正方形载流线圈视为四段载流导线,采用分段计算然后叠加的方法,导出了正方形载流线圈中心轴线上磁场分布的一般表达式.在此基础上,以圆形亥姆霍兹线圈的理论为基础,计算了正方形亥姆霍兹线圈轴线上的磁感应强度,并分析了磁场的均匀性.
关键词 亥姆霍兹线圈 正方形载流线圈 磁感应强度 磁场均匀性
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方向盘转角传感器误差成因与补偿的研究 被引量:11
8
作者 周良杰 赵治国 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第11期7-10,共4页
通过对磁感应式角度传感器的工作原理研究,从磁场分布特性、结构与装配3方面提出方向盘转角传感器角度误差补偿方法,在无额外硬件成本投入情况下提高方向盘转角传感器角度精度。在LabVIEW软件平台上开发试验台架对补偿方法进行验证,使... 通过对磁感应式角度传感器的工作原理研究,从磁场分布特性、结构与装配3方面提出方向盘转角传感器角度误差补偿方法,在无额外硬件成本投入情况下提高方向盘转角传感器角度精度。在LabVIEW软件平台上开发试验台架对补偿方法进行验证,使用该补偿方法后,方向盘转角传感器角度误差降到±0.3°范围内。 展开更多
关键词 磁感应 磁场分布 方向盘转角传感器 角度精度 角度误差 误差补偿
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人工触发闪电实验中初始电流脉冲辐射磁场的观测与模拟 被引量:10
9
作者 樊艳峰 陆高鹏 +3 位作者 张鸿波 蒋如斌 刘明远 郄秀书 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期987-993,共7页
为了进一步了解人工引雷初始阶段正先导的电磁辐射特征,利用2014年夏季山东人工触发闪电实验中的5次实验数据分析了磁场脉冲序列的特征,并利用基于Heidler函数模拟结果作为输入电流的传输线模式对单个磁场脉冲进行了模拟。磁场脉冲可根... 为了进一步了解人工引雷初始阶段正先导的电磁辐射特征,利用2014年夏季山东人工触发闪电实验中的5次实验数据分析了磁场脉冲序列的特征,并利用基于Heidler函数模拟结果作为输入电流的传输线模式对单个磁场脉冲进行了模拟。磁场脉冲可根据幅值和半峰值宽度的明显差异分成两种类型,即脉冲型脉冲和波纹型脉冲;两类脉冲的脉冲间隔相当,表明其产生机制一致。由于波纹型脉冲对应的电流脉冲在通道底部的电流测量中较难识别,因此本文仅模拟脉冲型脉冲,结果表明其是由先导电流脉冲沿着钢丝通道向下传输时辐射产生;利用模拟结果对不同磁场分量(即感应场与辐射场)的研究发现,在火箭发展高度为152 m的情况下,当观测距离为200 m时感应场与辐射场分量相当,当观测距离<40 m时,感应场对总磁场峰值的贡献超过80%,当观测距离>500 m时,辐射场对总磁场峰值的贡献>80%。 展开更多
关键词 人工触发闪电实验 闪电先导传播 闪电磁场 感应场 辐射场 传输线模式
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雷直击建筑物时室内电磁场分布的数值计算 被引量:7
10
作者 陈水明 张小青 吴维韩 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期31-34,共4页
当雷直击建筑物时,流过结构钢筋的雷电流将对室内的电子系统产生电磁干扰。在已知分支导体电流分布的基础上,从麦克斯韦基本方程出发,先求出空间的矢量磁位,然后得出空间磁感应强度分布的表达形式,并研究了磁感应强度的感应分量与... 当雷直击建筑物时,流过结构钢筋的雷电流将对室内的电子系统产生电磁干扰。在已知分支导体电流分布的基础上,从麦克斯韦基本方程出发,先求出空间的矢量磁位,然后得出空间磁感应强度分布的表达形式,并研究了磁感应强度的感应分量与辐射分量的大小。研究表明,在雷直击建筑物时的电磁暂态研究中,对波头为微秒级的雷电流源,辐射分量可忽略不计。所得出的这一规律,使得实际计算大为简化。但是,对于短波头的雷电流源,辐射分量仍有不可忽视的影响。 展开更多
关键词 室内电磁场 电磁场 数值计算 建筑物 雷击
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基于极低频电磁波的管道检测定位技术 被引量:9
11
作者 高松巍 孙小京 杨理践 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第3期266-270,共5页
针对传统有缆定位方式受电缆重量、信号损耗、管道等因素影响问题,提出一种基于极低频电磁波磁偶极子模型的管道内部检测器定位方法.根据极低频电磁波的特性以及发射线圈实质为螺线管的特点,研究了极低频电磁波发射天线(螺线管模型)磁... 针对传统有缆定位方式受电缆重量、信号损耗、管道等因素影响问题,提出一种基于极低频电磁波磁偶极子模型的管道内部检测器定位方法.根据极低频电磁波的特性以及发射线圈实质为螺线管的特点,研究了极低频电磁波发射天线(螺线管模型)磁场在介质中的分布规律,结合工程应用中的要求,建立了极低频电磁波的磁偶极子传输模型.磁偶极子理论计算结果表明,发射天线磁场空间的磁场强度幅值随位置的改变具有对称、双峰分布的规律. 展开更多
关键词 极低频电磁波 管道检测器 螺线管 磁偶极子 定位技术 磁感应强度 磁场分布 金属管道
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鼠笼转子异步磁力联轴器磁场的有限元瞬态分析 被引量:9
12
作者 杨超君 李直腾 郑武 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2010年第4期437-441,共5页
为了获得鼠笼转子异步磁力联轴器负载运行时的状态,运用Ansoft公司开发的Maxwell 2D软件对其进行有限元瞬态分析,得到磁力联轴器瞬态磁力线、涡流密度分布以及扭矩.分析表明磁力联轴器内外转子的转速差改变了磁场分布,且使得内转子导条... 为了获得鼠笼转子异步磁力联轴器负载运行时的状态,运用Ansoft公司开发的Maxwell 2D软件对其进行有限元瞬态分析,得到磁力联轴器瞬态磁力线、涡流密度分布以及扭矩.分析表明磁力联轴器内外转子的转速差改变了磁场分布,且使得内转子导条上产生较大的涡流,同时能够平稳地输出扭矩.对分析结论进行了试验验证,得出用Maxwell 2D进行瞬态分析获得的扭矩值精确度为70%~85%,且可以利用端部系数和摩擦系数进行修正.结果表明,运用Maxwell 2D对磁力联轴器进行瞬态分析具有可行性和实用性. 展开更多
关键词 磁力联轴器 电磁感应 有限元法 瞬态分析 磁场
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地下磁感应通信天线模型及信号传播特性研究 被引量:7
13
作者 施文娟 王亮 +3 位作者 孙彦景 徐华 徐胜 吴天琦 《工矿自动化》 北大核心 2018年第7期45-53,共9页
针对磁信号传播具有显著的方向性,而目前相关研究没有充分考虑磁通信过程中天线位置、角度对传输性能影响的问题,研究了2D天线阵列模型中的双线圈阵列、四线圈阵列,以及3D线圈这3种地下磁感应通信天线模型的磁信号传播特性。首先,根据3... 针对磁信号传播具有显著的方向性,而目前相关研究没有充分考虑磁通信过程中天线位置、角度对传输性能影响的问题,研究了2D天线阵列模型中的双线圈阵列、四线圈阵列,以及3D线圈这3种地下磁感应通信天线模型的磁信号传播特性。首先,根据3种天线的数学模型,给出了相应的磁感应强度和收发线圈的互感表达式;其次,对磁感应强度进行仿真和特性分析,并根据磁场分布情况对接收天线的位置和角度进行了优化设置;最后,比较了3种天线模型的传输性能,给出了各发射线圈偏移量和收发线圈所在平面垂直距离对磁感应强度的影响。研究结果表明:(1)2D天线阵列模型和3D线圈模型的磁感应强度具有对称性和方向性。(2)随着收发线圈所在平面垂直距离的增大,2D天线阵列发射信号的传输方向由多个变为1个。(3)当发射线圈参数相同时,2D天线阵列模型的传输距离大于点对点通信模型和3D线圈模型。发射线圈个数越多,2D天线阵列模型的传输距离越远,但磁感应强度随收发线圈所在平面垂直距离的增加而快速衰减。(4)3D线圈模型在3个坐标轴方向上具有相同的磁感应强度分布。3D线圈模型的磁场分布范围最广,但磁感应强度模小于2D天线阵列模型。 展开更多
关键词 磁感应通信 天线模型 二维天线阵列 三维线圈模型 双线圈阵列 四线圈阵列 磁感应强度 场强分布
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改进型赫姆霍兹线圈磁场均匀性及实用性分析 被引量:7
14
作者 郭玉川 庹晏斌 +1 位作者 文小辉 康明铭 《物理实验》 2015年第11期42-46,共5页
基于对赫姆霍兹线圈磁场均匀性的基本分析,得到了获得均匀度更高的磁场的必要条件.通过增加一组共轴平行放置的小半径赫姆霍兹线圈,提高了磁感应强度,磁场也更均匀.再利用Matlab数值计算,描述改进装置产生磁场的轴向分布与空间分布,展... 基于对赫姆霍兹线圈磁场均匀性的基本分析,得到了获得均匀度更高的磁场的必要条件.通过增加一组共轴平行放置的小半径赫姆霍兹线圈,提高了磁感应强度,磁场也更均匀.再利用Matlab数值计算,描述改进装置产生磁场的轴向分布与空间分布,展现其相对于普通赫姆霍兹线圈的优越之处. 展开更多
关键词 赫姆霍兹线圈 磁感应强度 均匀度
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基于ANSYS的邻井套管磁干扰有限元仿真 被引量:7
15
作者 范光第 隋海东 +1 位作者 黄根炉 李绪锋 《石油机械》 北大核心 2013年第8期1-4,共4页
邻井套管受到地磁场磁化后产生感应磁场,影响其周围的地磁场,并干扰随钻测斜仪致使磁测量参数失真,对钻井过程中井眼防碰和定向施工造成影响。利用ANSYS软件对套管进行二维与三维有限元电磁仿真,得到了套管周围叠加磁场的分布规律及特... 邻井套管受到地磁场磁化后产生感应磁场,影响其周围的地磁场,并干扰随钻测斜仪致使磁测量参数失真,对钻井过程中井眼防碰和定向施工造成影响。利用ANSYS软件对套管进行二维与三维有限元电磁仿真,得到了套管周围叠加磁场的分布规律及特性。研究结果表明,竖直套管在地磁场作用下产生的磁化场在一定区域内对地磁场产生了干扰,干扰区具有对称性,并随套管尺寸的变大而增大;在干扰区内不同方向上的磁感应强度变化趋势不一致,沿磁力线方向,磁感应强度由强减弱,而垂直磁力线方向,磁感应强度则由弱增强。 展开更多
关键词 邻井 套管 磁感应强度 磁干扰 ANSYS仿真 地磁场
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基于有限元法对亥姆霍兹线圈磁场的分析 被引量:5
16
作者 张伟 《西安文理学院学报(自然科学版)》 2009年第3期77-80,共4页
为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,文中尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行了分析,首先采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行三维实体有限元模型和仿真,并将结果与用MATLAB语言绘制磁感应强度的空间分布图... 为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,文中尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行了分析,首先采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行三维实体有限元模型和仿真,并将结果与用MATLAB语言绘制磁感应强度的空间分布图进行比较.仿真结果说明ANSYS有限元模型优于MATLAB语言,并且通过实验验证了所建的三维亥姆霍兹线圈有限元模型的有效性和正确性. 展开更多
关键词 亥姆霍兹线圈 有限元模型 MATLAB语言 磁感应强度 电磁场
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基于有限元法对亥姆霍兹线圈磁场的分析 被引量:7
17
作者 张伟 《现代电子技术》 2009年第10期116-118,121,共4页
为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行分析。采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈建立三维实体有限元模型并进行仿真。仿真结果与Matlab语言绘制亥姆霍兹线圈磁感应强度的空间... 为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行分析。采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈建立三维实体有限元模型并进行仿真。仿真结果与Matlab语言绘制亥姆霍兹线圈磁感应强度的空间分布图相比较,结果说明ANSYS有限元模型优于Matlab语言。最后通过实验验证所建的三维亥姆霍兹线圈有限元模型的有效性和正确性,对研究亥姆霍兹线圈其他性质有一定的参考应用价值。 展开更多
关键词 亥姆霍兹线圈 有限元模型 MATLAB语言 磁感应强度 电磁场
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基于水下磁感应定位技术的研究
18
作者 韩滨澧 张晓明 李欣甜 《工业仪表与自动化装置》 2024年第2期86-90,共5页
针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题。建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型... 针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题。建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型,对磁感应强度的三分量值与其空间位置的几何关系进行分析,通过仿真和试验验证了基于三维正交线圈的定位技术可行性。仿真和试验结果表明,发射端坐标的相对误差分别为:X轴为6.70%和2.09%,Y轴为7.73%和5.64%,Z轴为8.74%和2.06%,距离的相对误差在7.0%和4.3%以内。 展开更多
关键词 磁感应定位 三维正交线圈 磁场 磁偶极子
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大鼠磁感应热疗的线圈设计与仿真分析
19
作者 郭思玮 逯迈 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第1期101-108,共8页
选用亥姆霍兹线圈作为交变磁场发生装置,以大鼠脑部肿瘤为研究对象,建立相关模型,以Pennes生物传热方程为基础,在COMSOL仿真软件中进行电磁场分布和温度场分布计算,并分析影响磁感应热疗结果的因素。结果表明,大鼠肿瘤治疗区域磁场分布... 选用亥姆霍兹线圈作为交变磁场发生装置,以大鼠脑部肿瘤为研究对象,建立相关模型,以Pennes生物传热方程为基础,在COMSOL仿真软件中进行电磁场分布和温度场分布计算,并分析影响磁感应热疗结果的因素。结果表明,大鼠肿瘤治疗区域磁场分布均匀,中心磁感应强度为12.847 mT,能达到进行磁感应热疗的条件;温度场分布符合要求,肿瘤区域升温明显,肿瘤中心温度可达46℃以上,肿瘤组织基本能达到治疗温度,能实现比较充分的治疗;线圈匝数、电流、半径及间距、磁场频率等参数均能影响磁感应热疗的效果。本研究结果可为磁感应热疗的临床应用和设备中的线圈设计提供参考。 展开更多
关键词 磁感应热疗 线圈 耦合场 大鼠模型
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基于永磁效应的钢绞线应力检测方法研究
20
作者 袁飞云 闫红光 +2 位作者 杨跃东 张奔牛 蒋海飞 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期10-16,共7页
基于永磁效应提出一种新的钢绞线无损应力检测方法,由永磁体的分子环流模型推导了矩形永磁体磁场强度分布,建立反映钢绞线应力与传感器内永磁体磁感应强度的力-磁关系理论模型。利用Ansys Maxwell电磁有限元软件对力-磁关系理论模型进... 基于永磁效应提出一种新的钢绞线无损应力检测方法,由永磁体的分子环流模型推导了矩形永磁体磁场强度分布,建立反映钢绞线应力与传感器内永磁体磁感应强度的力-磁关系理论模型。利用Ansys Maxwell电磁有限元软件对力-磁关系理论模型进行了数值分析。结果表明,钢绞线的受力状态与永磁磁感强度存在函数对应关系,以轴线中点为原点,原点起始磁强数值最高,此时钢绞线应变应力增大,磁感应强度数值沿两侧按一定规律逐渐减小。据此,提出一种新型的应力检测传感结构,并搭建了试验验证平台。试验数据分析表明,在多次加、卸载循环下,加载时磁通量随应力增大而减小,卸载时磁通量随应力减小而增加,线性函数和二次函数均能较好地描述磁感强度与应力应变值之间的相互关系,验证了笔者提出的检测理论和传感结构的可行性和有效性。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢绞线 应力检测 永磁体 磁感应强度 磁场
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