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《武汉理工大学》 2004年
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磁力轴承电磁场理论分析和实验研究

丁国平  
【摘要】: 电磁场的分布规律是磁力轴承研究中的重要部分。由于磁力轴承中存在的非线性问题以及电磁-热-结构多场耦合问题是十分复杂和困难的,传统的磁路分析方法难以把这些问题结合在一起进行综合全面的研究。本文对磁力轴承电磁场的分布进行了有限元方法理论分析和实验测量,并对基于电磁场有限元分析的磁力轴承结构优化设计以及磁力轴承的磁干扰和磁屏蔽问题进行了深入的研究。 使用有限元方法和ANSYS软件对磁悬浮硬盘的径向轴承、轴向轴承的电磁场分布进行了分析和计算;以磁悬浮硬盘径向轴承定子为对象进行了磁场测量,并将有限元计算结果和实测结果进行了比较和分析,得出了磁力轴承电磁场分布的基本规律。 对磁力轴承的基本结构参数进行了分析,阐述了这些参数的选用原则;对磁力轴承的几个基本特性进行了分析,包括静态工作点、最大承载力、功率损耗等;以最大承载力为目标对磁悬浮硬盘的径向轴承进行了结构优化设计,并对优化结果进行了分析。 测量了普通硬盘盘片上的磁感应强度分布,对现有单自由度磁悬浮硬盘的屏蔽措施进行了有限元分析,并对其在盘片处的漏磁进行了测量,最后得出结论:磁力轴承在盘片处的漏磁对磁头的数据读写有一定的影响,需要在现有屏蔽措施的基础上进行进一步的完善和改进。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH133.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 文湘隆;胡业发;丁国平;陈龙;;定子定位槽对径向磁力轴承影响的研究[J];机床与液压;2006年05期
2 文湘隆;胡业发;丁国平;;基于ANSYS的径向磁力轴承电磁场分析[J];机械制造;2006年08期
3 周长华;;大型磁悬浮地球仪结构设计及磁场分析[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2009年06期
4 王晓光;魏太琛;;弱耦合径向磁力轴承的研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2010年01期
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1 黎海文;微型无轴承永磁同步电机的原理与实验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
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1 方惠娟;磁力轴承向心力的实验测定与计算方法研究[D];武汉理工大学;2011年
2 唐建宁;磁粉夹持系统的研究与设计[D];南京航空航天大学;2010年
3 张建伟;嵌入式容栅扭矩/转速传感技术研究[D];中北大学;2012年
4 朱坤;磁悬浮转子虚拟样机中结构设计系统的研究与开发[D];武汉理工大学;2007年
5 吴宝贵;轴向磁悬浮轴承的研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 高长生;磁力轴承支承刚度的实验测量方法研究[D];武汉理工大学;2010年
7 张骅毅;主动磁悬浮轴承的分析及优化[D];上海交通大学;2010年
8 李冬;同极结构的径向磁力轴承研究[D];武汉理工大学;2012年
9 方思源;离心式磁悬浮心脏泵支承特性研究[D];武汉理工大学;2012年
10 张亦静;大气隙磁悬浮装置的力学特性研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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2 刘兴远,林文修,张琦彬,邓安福;挑梁下纵横墙墙体荷载分布规律的ANSYS分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
3 任国亮,赵远翔,何英明;厂房框架模型空间作用试验研究与ANSYS建模分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
4 杨曌;黄刚;;CFRP加固砌体墙抗震性能试验研究及有限元分析[J];四川建筑科学研究;2010年03期
5 王立涛;大型有限元分析软件——ANSYS的应用技巧[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
6 王铁龙,方玉树;全长粘结型锚杆加固岩石边坡应力与变形特性数值分析[J];地下空间;2003年02期
7 王兴华;多目标模糊优选在地铁施工方案选择中的应用[J];地下空间;2004年02期
8 齐志刚,叶晓明,张军辉;高速公路桥墩对天然气井受力与变形影响分析[J];地下空间与工程学报;2005年02期
9 王湧,岳建勇;主体与支护结构结合的水平支撑系统数值分析[J];地下空间与工程学报;2005年04期
10 叶晓明;许年春;;地下商场对下部隧洞安全影响的有限元分析[J];地下空间与工程学报;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 汤炳新;王占军;;应用Modelica语言进行转子振动主动控制仿真[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
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5 于俊林;齐鲁;;磁性纤维的研究[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年
6 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;微机械气流式全方位水平姿态传感器气体摆特性的三维有限元分析[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
7 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;微机械气流式全方位水平姿态传感器敏感机理的有限元分析[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
8 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;热敏电阻的位置对传感器灵敏度的影响[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
9 张娟;赵慧君;;锰锌铁氧体的制备及性能研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
10 赵慧君;张利民;范积伟;;Mn-Zn铁氧体的制备及磁性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
3 李瑞雪;新型磁性纳米功能材料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2010年
4 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
5 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 李长云;半岛地质环境下直流偏磁效应计算与评估研究[D];山东大学;2011年
7 任永利;陶瓷废料用于沥青路面隔热层混合料的性能研究[D];华南理工大学;2011年
8 杨林颖;铁氧体非互易器件新结构及其特性研究[D];电子科技大学;2011年
9 谢建雄;大尺寸双肢圆端型钢管混凝土斜拉桥设计与施工关键技术研究[D];武汉理工大学;2011年
10 杨东武;星载大型可展开索网天线结构设计与型面调整[D];西安电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
2 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
3 郑文举;既有宽幅桥梁结构承载能力试验研究与加固分析[D];郑州大学;2010年
4 冯媛媛;热处理零件组织性能分布的计算机预测及其结构设计[D];山东农业大学;2010年
5 郭玮;橡胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理模式的研究[D];山东农业大学;2010年
6 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
7 郝云雷;基于外磁场驱动的微型管道机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 贾男;微小孔电火花加工排屑方法及振动器研究[D];大连理工大学;2010年
9 高原;基于APDL的起重机伸缩臂参数化设计与分析[D];大连理工大学;2010年
10 郭猛;圆管形共箱封闭母线的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江巨浪;关于磁路磁阻的计算公式[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2001年02期
2 唐钟麟,冯志华,吴德龄;电磁轴承优化设计[J];北京工业大学学报;1993年04期
3 卢志远;李德胜;董天午;王玮;;永磁悬浮电磁导向列车模型力平衡分析[J];北京工业大学学报;2007年06期
4 邢涛;张庆春;李国栋;梁迎春;;电磁轴承电磁铁单边工作控制方式的实现[J];北京航空航天大学学报;2006年01期
5 李莹;段婉茹;罗先武;刘树红;张明奎;许洪元;;人工心脏发展中的关键技术[J];北京生物医学工程;2008年01期
6 陈德益;;梳齿形电容式传感器最优化设计方法[J];包头职业技术学院学报;2005年02期
7 樊树江,李璐,吴峻,常文森;新型电涡流传感器的动态响应分析[J];传感器技术;2004年03期
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10 祝长生,郑坚强;基于ANSYS的电磁轴承特性分析系统[J];轴承;2004年07期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 曾学明;磁轴承电控系统研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 王宝国;无轴承电机磁悬浮机理及其控制方法研究[D];沈阳工业大学;2002年
3 李冰;电磁轴承系统集成化技术的研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 库少平;磁力轴承故障诊断的相关理论与实验研究[D];武汉理工大学;2005年
5 吴华春;磁力轴承支承的转子动态特性研究[D];武汉理工大学;2005年
6 王晓光;磁悬浮转子系统的耦合理论分析及实验研究[D];武汉理工大学;2005年
7 吴国庆;用于数控机床的磁悬浮支承系统及其控制技术[D];上海大学;2006年
8 路冬;航空整体结构件加工变形预测及装夹布局优化[D];山东大学;2007年
9 胡清洁;求解约束优化问题的序列二次规划方法研究[D];湖南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 欧阳艾嘉;混合粒子群算法及应用[D];广西民族大学;2010年
2 刁焕勇;磁悬浮飞轮储能系统转子支承部件研究[D];武汉理工大学;2011年
3 方惠娟;磁力轴承向心力的实验测定与计算方法研究[D];武汉理工大学;2011年
4 王平;磁路中的非导磁金属材料对电磁铁性能的影响[D];南京航空航天大学;2010年
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7 张小建;主动磁悬浮轴承数字控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2002年
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9 石华强;面向装配环境的液压挖掘机工作装置参数化设计[D];浙江大学;2002年
10 张强;磁悬浮控制系统的研究[D];河北工业大学;2002年
【二级引证文献】
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1 张晋平;吴飞斌;陈文娟;;磁悬浮演示实验仪[J];大学物理实验;2011年02期
2 陈文娟;吴飞斌;张晋平;;基于线性霍尔传感器的太阳能磁悬浮演示仪[J];大学物理;2011年08期
3 刘静;曾励;杨军;戴敏;;三维有限元法计算磁悬浮球形磁阻电机的磁场分布[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2010年03期
4 李计亮;高琳;娄建勇;李黎川;;圆锥形磁悬浮轴承的三维有限元分析[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2010年01期
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1 王大朋;高速电机磁轴承控制与监测技术研究[D];沈阳工业大学;2012年
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1 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
2 付俊涛;数控立式车床关键零件轻量化设计研究[D];吉林大学;2011年
3 刘继峰;基于CATIA和Adams的汽车主减速器弧齿锥齿轮参数化设计与研究[D];武汉理工大学;2011年
4 王平;磁路中的非导磁金属材料对电磁铁性能的影响[D];南京航空航天大学;2010年
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8 花榕泽;轴向磁悬浮轴承位移检测与控制系统研究[D];南京理工大学;2012年
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10 秦建文;可控磁场磁力光整加工技术研究[D];大连理工大学;2007年
【二级参考文献】
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2 常春江,林基恕;21世纪先进航空发动机动力传输系统[J];航空科学技术;1997年01期
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5 杨新伟;;基于MAGNET的低速永磁直线同步电动机电磁场数值计算与分析[A];煤矿安全、高效、洁净开采——机电一体化新技术学术会议论文集[C];2009年
6 陈桂波;毕娟;汪宏年;;用传播矩阵法计算水平层状任意各向异性大地中的电磁场[A];中国地球物理·2009[C];2009年
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8 邹祖莉;;用科学发展观探究《电磁学》中的对称性[A];贵州省科学技术优秀学术论文集(2004年度)[C];2004年
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1 本报记者 刘金星;普及科学知识 消除公众对电磁场的恐慌心态[N];国家电网报;2009年
2 通讯员 林艳书 记者 刘廉君;第四届国际电磁场问题与应用会议举行[N];科技日报;2000年
3 李妮邬雄;曝露限值内电磁场不会危害公众健康[N];国家电网报;2008年
4 向杰;大脑可能拥有电磁场[N];科技日报;2002年
5 记者 何屹;电磁场对人体健康有危害作用[N];科技日报;2005年
6 马震;美专家:手机让周围人暴露电磁场中[N];新华每日电讯;2008年
7 辽电职大 丁守先;奇妙的电磁场[N];中国电力报;2002年
8 廖伟坤 李清华;运用电磁场栽培天麻新技术[N];中国中医药报;2007年
9 王辉东 记者 唐先武;揭开百米雷击电磁场神秘面纱[N];科技日报;2004年
10 郑立琪;孙忠良:情倾“天网”五十年[N];科技日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁国平;磁力轴承电磁场的相关理论和实验研究[D];武汉理工大学;2008年
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3 王天煜;高速永磁电机转子综合设计方法及动力学特性的研究[D];沈阳工业大学;2010年
4 汤双清;飞轮电池磁悬浮支承系统理论及应用研究[D];华中科技大学;2004年
5 李岩;大型电力变压器线圈电磁力和局部过热问题研究[D];沈阳工业大学;1995年
6 钟毅;磁悬浮嵌入式控制系统基础理论和关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
7 王继强;高速永磁电机的机械和电磁特性研究[D];沈阳工业大学;2007年
8 刘哲民;横向磁通永磁同步电机研究[D];沈阳工业大学;2006年
9 李新涛;管线坯水平连铸工艺及外场改性研究[D];大连理工大学;2006年
10 张永杰;电磁软接触结晶器工业化关键问题研究[D];东北大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁国平;磁力轴承电磁场理论分析和实验研究[D];武汉理工大学;2004年
2 高长生;磁力轴承支承刚度的实验测量方法研究[D];武汉理工大学;2010年
3 张丽;基于支持向量机的磁力轴承控制算法研究[D];武汉理工大学;2011年
4 梅荣海;制造误差对磁力轴承动态特性的影响研究[D];武汉理工大学;2011年
5 李中秋;磁力轴承的智能控制研究[D];武汉理工大学;2012年
6 潘文鼎;磁力轴承磁场中等效力矩的研究[D];武汉理工大学;2012年
7 简宝寅;大气隙混合磁力轴承磁场分布规律研究[D];武汉理工大学;2012年
8 陈龙;磁力轴承结构参数化设计[D];武汉理工大学;2005年
9 邵传龙;磁力轴承的模糊控制研究[D];武汉理工大学;2012年
10 聂红伟;基于DSP的磁力轴承数字控制系统研究[D];武汉理工大学;2005年
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