比例电磁铁电磁力数值计算与分析
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。
比例电磁铁;电磁力;数值计算;有限元分析
武汉科技大学
硕士
机械电子工程
许益民
2013
中文
TM574
62
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）