搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于时空变换恒定磁化的起始磁化曲线推算方法

邓东阁 武新军

基于时空变换恒定磁化的起始磁化曲线推算方法

邓东阁, 武新军
PDF
导出引用
导出核心图
  • 起始磁化曲线作为铁磁材料磁学特性的重要表征, 研究其获取方法具有重要意义. 现有方法采用随时间变化磁场作为激励磁场, 通过改变激励磁场大小, 逐步改变试件内的磁场及磁感应强度并进行测量以得到起始磁化曲线, 效率较低, 准备繁琐. 为此, 本文从基本的磁学物理定理出发, 提出一种基于时空变换的起始磁化曲线推算方法. 该方法以细长棒状试件或环形试件作为被测试件; 采用恒定磁化在被测试件内产生空间变化磁场作为激励磁场; 通过测量试件表面的磁场值来推算试件内磁场值, 从而获取铁磁材料起始磁化曲线. 直流线圈恒定磁化环形和棒状试件仿真实验验证了该方法的理论正确性. 进一步地, 考虑实际应用限制因素的推算结果表明了该方法在实际应用中是可行的, 可为探索新的起始磁化曲线测量方法提供理论指导.
      通信作者: 武新军, xinjunwu@mail.hust.edcu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51477059)资助的课题.
    [1]

    Yu L L, Zeng Z M 2001 Practical Handbook of steel materials (Beijing: China Machine Press) p4 (in Chinese) [虞莲莲, 曾正明 2001 实用钢铁材料手册(北京: 机械工业出版社) 第4页]

    [2]

    Si L Y, Lin H, Liu Z 2007 Proceedings of the CSEE 27 26 (in Chinese) [司利云, 林辉, 刘震 2007 中国电机工程学报 27 26]

    [3]

    Zhang P, Liu L, Chen W M 2013 Acta Phys. Sin. 62 177501 (in Chinese) [章鹏, 刘琳, 陈伟民 2013 物理学报 62 177501]

    [4]

    Yuan J M, Wu X J 2011 Proceedings of SPIE: 2011 International Conference on Photonics, 3D-Imaging, and Visualization Guangzhou, China, October 28-30, 2011 p820511-1

    [5]

    Guo Z Z, Hu X B 2013 Acta Phys. Sin. 62 057501 (in Chinese) [郭子政, 胡旭波 2013 物理学报 62 057501]

    [6]

    Kvasnica B, Fabo P 1996 Meas. Sci. Technol. 07 763

    [7]

    Feng J, Zhang J F, Lu S X, Wang H Y, Ma R Z 2013 Chin. Phys. B 22 018103

    [8]

    Hao K S, Huang S L, Zhao W, Wang S 2011 Chin. Phys. B 20 068104

    [9]

    Matyuk V F, Osipov A A 2007 Russ. J. Nondestruct. Test 43 143

    [10]

    Nakata T, Takahashi N, Fujiwara K, Nakano M, Ogura Y, Matsubara K 1992 IEEE T. Magn. 28 2456

    [11]

    Jiles D (translated by Xiao C T) 2003 Introduction to magnetism and magnetic materials(Lan zhou: Lanzhou University Press) p39 (in Chinese) [吉利斯 D著(肖春涛译) 2003 磁学及磁性材料导论(兰州: 兰州大学出版社)第39页]

    [12]

    Stupakov O 2006 J. Magn. Magn. Mater. 307 279

    [13]

    Perevertov O 2005 Rev. Sci. Instrum. 76 104701

    [14]

    Nguyen M, Maier M, Schinkoethe W 2014 IEEE Trans. Magn. 50 7400705

    [15]

    Takahashi N, Miyagi D, Inoue F, Nakano M 2011 J. Appl. Phys. 109 07A330

    [16]

    Xiao C H, He H H, Wu R G, Wang C R 1998 J. Huazhong Univ. of Sci. & Tech. 26 61 (in Chinese) [肖昌汉, 何华辉, 吴任国, 王长荣 1998 华中理工大学学报 26 61]

    [17]

    Han X T, Wang Z, Ma X H, Wang G J 2007 Acta Phys. Sin. 56 1697 (in Chinese) [韩献堂, 王治, 马晓华, 王光建 2007 物理学报 56 1697]

    [18]

    Yuan J M 2012 Ph. D. Dissertation (Wuhan: Huazhong University of Science and Technology) (in Chinese) [袁建明 2012 博士学位论文 (武汉: 华中科技大学)]

    [19]

    Ke S, Zhang H, Ni Z J, Ye D P, Zhang G Z, Su L G 2003 Common Steel Magnetic Characteristics Quick Reference (Beijing: China Machine Press) p9 (in Chinese) [柯松, 张辉, 倪泽钧, 叶代平, 张国珍, 苏李广 2003 常用钢材磁特性曲线速查手册(北京: 机械工业出版社) 第9页]

  • [1]

    Yu L L, Zeng Z M 2001 Practical Handbook of steel materials (Beijing: China Machine Press) p4 (in Chinese) [虞莲莲, 曾正明 2001 实用钢铁材料手册(北京: 机械工业出版社) 第4页]

    [2]

    Si L Y, Lin H, Liu Z 2007 Proceedings of the CSEE 27 26 (in Chinese) [司利云, 林辉, 刘震 2007 中国电机工程学报 27 26]

    [3]

    Zhang P, Liu L, Chen W M 2013 Acta Phys. Sin. 62 177501 (in Chinese) [章鹏, 刘琳, 陈伟民 2013 物理学报 62 177501]

    [4]

    Yuan J M, Wu X J 2011 Proceedings of SPIE: 2011 International Conference on Photonics, 3D-Imaging, and Visualization Guangzhou, China, October 28-30, 2011 p820511-1

    [5]

    Guo Z Z, Hu X B 2013 Acta Phys. Sin. 62 057501 (in Chinese) [郭子政, 胡旭波 2013 物理学报 62 057501]

    [6]

    Kvasnica B, Fabo P 1996 Meas. Sci. Technol. 07 763

    [7]

    Feng J, Zhang J F, Lu S X, Wang H Y, Ma R Z 2013 Chin. Phys. B 22 018103

    [8]

    Hao K S, Huang S L, Zhao W, Wang S 2011 Chin. Phys. B 20 068104

    [9]

    Matyuk V F, Osipov A A 2007 Russ. J. Nondestruct. Test 43 143

    [10]

    Nakata T, Takahashi N, Fujiwara K, Nakano M, Ogura Y, Matsubara K 1992 IEEE T. Magn. 28 2456

    [11]

    Jiles D (translated by Xiao C T) 2003 Introduction to magnetism and magnetic materials(Lan zhou: Lanzhou University Press) p39 (in Chinese) [吉利斯 D著(肖春涛译) 2003 磁学及磁性材料导论(兰州: 兰州大学出版社)第39页]

    [12]

    Stupakov O 2006 J. Magn. Magn. Mater. 307 279

    [13]

    Perevertov O 2005 Rev. Sci. Instrum. 76 104701

    [14]

    Nguyen M, Maier M, Schinkoethe W 2014 IEEE Trans. Magn. 50 7400705

    [15]

    Takahashi N, Miyagi D, Inoue F, Nakano M 2011 J. Appl. Phys. 109 07A330

    [16]

    Xiao C H, He H H, Wu R G, Wang C R 1998 J. Huazhong Univ. of Sci. & Tech. 26 61 (in Chinese) [肖昌汉, 何华辉, 吴任国, 王长荣 1998 华中理工大学学报 26 61]

    [17]

    Han X T, Wang Z, Ma X H, Wang G J 2007 Acta Phys. Sin. 56 1697 (in Chinese) [韩献堂, 王治, 马晓华, 王光建 2007 物理学报 56 1697]

    [18]

    Yuan J M 2012 Ph. D. Dissertation (Wuhan: Huazhong University of Science and Technology) (in Chinese) [袁建明 2012 博士学位论文 (武汉: 华中科技大学)]

    [19]

    Ke S, Zhang H, Ni Z J, Ye D P, Zhang G Z, Su L G 2003 Common Steel Magnetic Characteristics Quick Reference (Beijing: China Machine Press) p9 (in Chinese) [柯松, 张辉, 倪泽钧, 叶代平, 张国珍, 苏李广 2003 常用钢材磁特性曲线速查手册(北京: 机械工业出版社) 第9页]

  • [1] 邓东阁, 武新军, 左苏. 基于永磁恒定磁场激励的起始磁化曲线测量. 物理学报, 2016, 65(14): 148101. doi: 10.7498/aps.65.148101
    [2] 低温物理专业电磁测量组. 超导铌的磁化曲线. 物理学报, 1975, 144(4): 307-308. doi: 10.7498/aps.24.307
    [3] 李桌棠, 吴佩芳, 茅德康, 陶永棋. 通过磁化曲线计算金属磁熵变. 物理学报, 1999, 48(13): 126-131. doi: 10.7498/aps.48.126
    [4] 王飞, 魏兵. 任意磁化方向铁氧体电磁散射时域有限差分分析的Z变换方法. 物理学报, 2013, 62(8): 084106. doi: 10.7498/aps.62.084106
    [5] 丁振瑞, 赵亚军, 陈凤玲, 陈金忠, 段书兴. 磁化水的磁化机理研究. 物理学报, 2011, 60(6): 064701. doi: 10.7498/aps.60.064701
    [6] 闫 羽, 金汉民. 取向Pr2Fe14B与Nd2Fe14B多晶磁化曲线的 计算. 物理学报, 2000, 49(7): 1362-1365. doi: 10.7498/aps.49.1362
    [7] 孙继荣, 沈中毅, 刘勇, 蒲富恪. 小粒子体系的自发磁化. 物理学报, 1993, 42(1): 134-141. doi: 10.7498/aps.42.134
    [8] 王 科, 凌 健, 谢飞翔, 马 平, 杨 涛, 王福仁, 戴远东. 耦合双π环的自发磁化. 物理学报, 2003, 52(6): 1509-1514. doi: 10.7498/aps.52.1509
    [9] 王金平, 许建平, 徐杨军. 恒定导通时间控制buck变换器多开关周期振荡现象分析. 物理学报, 2011, 60(5): 058401. doi: 10.7498/aps.60.058401
    [10] 谭忠魁, 毛 博, 王福仁, 李壮志, 聂瑞娟, 戴远东. 双结π环自发磁化的研究. 物理学报, 2005, 54(1): 364-368. doi: 10.7498/aps.54.364
    [11] 潘孝硕. 铁磁性多晶体的旋转磁化. 物理学报, 1951, 18(3): 222-234. doi: 10.7498/aps.8.222
    [12] 董浩, 任敏, 张磊, 邓宁, 陈培毅. 电流驱动磁化翻转中的热效应. 物理学报, 2009, 58(10): 7176-7182. doi: 10.7498/aps.58.7176
    [13] 王兆军, 吕国梁, 朱春花, 霍文生. 相对论简并电子气体的磁化. 物理学报, 2012, 61(17): 179701. doi: 10.7498/aps.61.179701
    [14] 邓鹏, 孟树超, 王福仁, 谢飞翔, 马平, 戴远东. 高Tc超导π环的自发磁化. 物理学报, 2001, 50(11): 2217-2220. doi: 10.7498/aps.50.2217
    [15] 李晓红, 魏福林, 杨正. 钡铁氧体粒子反磁化研究. 物理学报, 2001, 50(2): 324-328. doi: 10.7498/aps.50.324
    [16] 曾杰. 多原子分子抗磁磁化率的计算. 物理学报, 1965, 124(8): 1573-1577. doi: 10.7498/aps.21.1573
    [17] 袁乃昌, 顾长青, 周建江, 刘少斌. 磁化等离子体光子晶体的FDTD分析. 物理学报, 2006, 55(3): 1283-1288. doi: 10.7498/aps.55.1283
    [18] 马小柏, 戴远东, 王福仁, 胡 齐, 聂瑞娟. 超导π环零环混合阵列的自发磁化. 物理学报, 2007, 56(9): 5458-5465. doi: 10.7498/aps.56.5458
    [19] 徐东伟, 高 华, 薛德胜. 磁性纳米线反磁化过程的截椭球链模型. 物理学报, 2007, 56(12): 7274-7279. doi: 10.7498/aps.56.7274
    [20] 邹 秀, 刘惠平, 谷秀娥. 磁化等离子体的鞘层结构. 物理学报, 2008, 57(8): 5111-5116. doi: 10.7498/aps.57.5111
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  594
  • PDF下载量:  126
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-01
  • 修回日期:  2015-08-20
  • 刊出日期:  2015-12-05

基于时空变换恒定磁化的起始磁化曲线推算方法

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51477059)资助的课题.

摘要: 起始磁化曲线作为铁磁材料磁学特性的重要表征, 研究其获取方法具有重要意义. 现有方法采用随时间变化磁场作为激励磁场, 通过改变激励磁场大小, 逐步改变试件内的磁场及磁感应强度并进行测量以得到起始磁化曲线, 效率较低, 准备繁琐. 为此, 本文从基本的磁学物理定理出发, 提出一种基于时空变换的起始磁化曲线推算方法. 该方法以细长棒状试件或环形试件作为被测试件; 采用恒定磁化在被测试件内产生空间变化磁场作为激励磁场; 通过测量试件表面的磁场值来推算试件内磁场值, 从而获取铁磁材料起始磁化曲线. 直流线圈恒定磁化环形和棒状试件仿真实验验证了该方法的理论正确性. 进一步地, 考虑实际应用限制因素的推算结果表明了该方法在实际应用中是可行的, 可为探索新的起始磁化曲线测量方法提供理论指导.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回