磁力机械学
| 商家名称 |
信用等级 |
购买信息 |
订购本书 |
|
|
 |
磁力机械学 |
 |
|
|
磁力机械学 |
|
基本信息·出版社：高等教育出版社
·页码：172 页
·出版日期：2009年06月
·ISBN：7040256093
·条形码：9787040256093
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·外文书名：Magnet mechanics
内容简介 《磁力机械学》在介绍了电磁场、磁性材料基本理论的基础上，提出了磁力机械设计的基本思想。磁力机械设计中，电磁场分布、电磁力的计算是重要的设计过程。书中重点介绍了常用的电磁场分析方法，即磁路法、积分方程法、有限元法、边界元与边界点法。对典型磁力机械的设计方法与步骤进行了介绍。
《磁力机械学》可以作为磁力机械学研究的参考书和研究生教材，也可以供从事磁力机械研究与设计方面的工程技术人员参考。
作者简介 赵韩，合肥工业大学教授、博导，长期从事机构学、磁力机械学、数字化设计与制造等方面的研究工作；田杰，合肥工业大学副教授，主要从事磁力机械学、机电传动与控制等方面的研究工作。
编辑推荐 磁力机械因其具有易于控制、节能环保、结构简单等优点，在化工、汽车、土木、电力、核工业等领域得到越来越多的应用，在常规机械不能胜任的某些极端工况下更具优势。《磁力机械学》系统地阐述了磁力机械的设计特点和常用的设计理论与方法，并以典型的磁力机械产品为例进行了验证。
该书适合从事磁力机械研究的教师、研究生以及相关工程技术人员参考使用。
目录 第一章 绪论
1.1 磁学理论与应用的发展历史
1.1.1 磁学理论的发展历史
1.1.2 磁学的现代应用
1.2 磁力机械的应用与磁力机械学的研究现状
1.3 典型磁力机械简介
参考文献
第二章 电磁场的基本理论
2.1 静电场及恒定电流
2.1.1 静电场
2.1.2 恒定电流
2.2 磁感应强度B和磁场强度H
2.3 毕奥-萨伐定律
2.4 磁场的高斯定理和安培环路定律
2.5 标量磁位及拉普拉斯方程
2.6 矢量磁位及泊松方程
参考文献
第三章 磁性材料及其特性
3.1 物质的磁性
3.2 磁矩与磁化强度
3.3 磁性材料的磁化过程
3.3.1 技术磁化
3.3.2 动态磁化过程
3.4 软磁材料与永磁材料
3.4.1 软磁材料
3.4.2 永磁材料
参考文献
第四章 磁力机械设计
4.1 磁力机械设计的基本思想
4.2 磁力机械的类型分析
4.3 磁力机械设计的基本内容
4.4 磁力机械的应用特点
4.5 磁力机械设计中的电磁计算与分析方法
4.5.1 磁路法
4.5.2 图解法
4.5.3 实验法
4.5.4 解析法和近似解析法
4.5.5 数值计算法
4.6 磁力机械的传力计算
4.6.1 载流导体在磁场中受到的力
4.6.2 磁质在磁场中受到的力
4.6.3 两种不同媒质分界面上的电磁力
参考文献
第五章 磁路计算及其在磁力机械中的应用
5.1 磁路及其定律
5.1.1 磁路的基本概念
5.1.2 磁路基本定律
5.2 气隙磁导的计算
5.3 磁路计算及应用
5.3.1 线性磁路的计算
5.3.2 非线性磁路的计算
5.3.3 永磁磁路计算
参考文献
第六章 用积分方程法求解磁力机械电磁场
6.1 磁场积分方程法的基础理论
6.2 磁场积分方程法的建模与迭代算法
6.2.1 平行平面场
6.2.2 轴对称场
6.2.3 三维场
6.3 磁场积分方程法在磁力机械中的应用
6.3.1 稀土永磁齿轮传动机构的物理模型
6.3.2 磁场积分法在永磁齿轮传动机构场分析中的应用
6.3.3 稀土永磁齿轮传动机构的电磁计算程序设计
6.3.4 稀土永磁齿轮传动机构磁场计算结果
参考文献
第七章 有限元法求解磁力机械电磁场
7.1 概述
7.2 泛函与条件变分问题
7.3 模型生成
7.4 采用四边形单元剖分时的有限元法
7.4.1 标准矩形单元的插值函数
7.4.2 变分问题的离散化
7.4.3 四节点任意四边形等参数单元
7.5 边界条件和周期性条件的处理
7.5.1 齐次强加边界条件
7.5.2 非齐次强加边界条件
7.5.3 对称性条件的处理
7.5.4 周期性条件的处理
7.6 磁性联轴器的设计
7.6.1 径向磁性联轴器的有限元模型及求解
7.6.2 磁性联轴器的力矩特性
参考文献
第八章 边界元法及边界点法
8.1 边界元方法基本理论
8.1.1 边界积分方程
8.1.2 数值离散
8.1.3 方程求解及待解量的计算
8.2 边界点方法基本理论
8.2.1 边界点法方程的建立及边界量的解算
8.2.2 计算任意点的场量
8.3 边界点法建模的几个边界问题的处理
8.3.1 平面域外问题的处理
8.3.2 多媒质的耦合问题
8.4 边界点法的应用实例
参考文献
第九章 典型磁力机械的设计
9.1 电磁离合器的设计
9.1.1 电磁离合器的原理和结构
9.1.2 摩擦片式电磁离合器的设计
9.2 磁力轴承系统的设计
9.2.1 径向永磁轴承设计
9.2.2 轴向电磁轴承设计
9.2.3 转轴设计
9.3 大尺寸磁悬浮支承的设计
9.3.1 磁力悬浮支承控制系统
9.3.2 磁悬浮支承结构设计
9.3.3 磁悬浮支承结构计算结果
9.4 飞轮电池储能装置设计
9.4.1 飞轮转子设计
9.4.2 电机选择与能量转换
9.4.3 飞轮电池主体结构的设计过程
参考文献
……
序言 磁力具有很多优点，如易于控制、节约能源、减少污染、结构简单、加工容易等，越来越受到人们的重视。在山运动电荷磁效应产生的磁阻力与洛伦兹力的各类工程应用中，除发电机外还有一类以这两种力作为驱动源实现能量转换、动力执行、运动传递的机器与机构，目前在应川领域内广泛称为磁力机械。磁力机械在节能、环保、结构及町控性诸方面优点独特，其理论与应用研究日益受到重视，最明显的表现就是国内外发明的磁力机械越来越多，如磁力吸盘、磁力弹簧、磁力减振器、磁力齿轮、磁力联轴器、磁悬浮轴承、磁力变扭器、电磁离合器和制动器、E轮电池、人工心脏瓣膜、汽车尾气净化装置等。
虽然磁力机械的发明不断增多，应用持续大幅度增加，但在其设计方面却比较落后，基本上还处于较原始的试凑法，即通过反复实验来设计产品。究其原因，一方面是因为从事电磁研究的人员对磁力机械不了解，而从事机械研究的人员对电磁专业也不了解并深感头痛，由此在两学科的交叉处形成了一定的空缺；另一方面是由于电磁研究涉及的理论较深，且不很成熟，给研究带来了非常大的难度。
机械学是一门古老的学科，但因其涉及的研究领域不断扩大，始终焕发着活力。磁力机械的种类已较多，涉及的理论和应用而也较广，有必要建立“磁力机械学”这一新的机械学的分支交叉学科以及磁力机械的设计理论与方法，为工程设计提供必要的设计依据和参考资料，减少没计的占有性，提高磁力机械设计的效率和质最，促进这一领域的研究进一步深入以及应用的进一步拓宽。
十几年来，著者主持完成了多项与磁力机械相关的基金项目和与企业合作的项目，本书总结了其中的部分研究成果。这些课题主要有：微型稀土永磁齿轮的设计理论与实验研究（国家教委优秀青年教师基金项日，编号：950204A2）；小型及微型稀土永磁齿轮的设计理论与实验研究（国家自然科学基金项目，编号：950208A2）；磁力机械学系统与理论的研究（国家自然科学基金项目，编号：59975027）；电动汽车用飞轮电池的关键技术研究（教育部博土点基金项目，编号：01020882）；考虑多场耦合效应的磁力机械设计与实验研究（国家自然科学基金项日，编号：50475070）；管绞机主轴磁性支承的开发研究（企业合作研究开发项目）。
文摘 插图：
1．1 磁学理论与应用的发展历史
1 1．1磁学理论的发展历史
人类认识磁现象和应用磁性材料的历史已很悠久。我国春秋时期的《管子·地数》（公元前六百多年）所述“上有慈石者，其下有铜金”，是最早关于磁石的记载。公元前约585年，古希腊哲学家Thales也记载了摩擦生电和磁石吸铁的磁现象；而东汉王充的《论衡·是应篇》（公元82年左右）中“司南之杓，投之于地，其柢指南”这一关于司南（指南针的前身，如图1-1所示）的描述，表明我国早在汉代就已对磁现象加以利用，所发明的指南针是我国人民对人类进步所做的巨大贡献之一。
英国人在1269年前后描述了磁石的N檄和s极，验证了同性相吸和异性相斥的现象。16世纪后，人们开始从实验和理论上对电和磁作系统研究。1785年，法国人库仑通过扭秤实验研究电荷间的作用力而发现的库仑定律开辟了近代电磁理论研究的新纪元。1820年初，丹麦科学家奥斯特从实验中发现了电流磁效应，成为电磁学发展史的又一里程碑。此后，毕奥－萨伐、拉普拉斯定律给出了电流磁效应的定量描述，安培从奥斯特的实验中总结了右手螺旋法则和安培定律，深化了人们对电流磁效应的认识。与此同时，电工学中最重要的基本定律欧姆定律和基尔霍夫定律相继发表。英国的法拉第和美国的亨利分别于1831年和1830年各各独讧地发现了电磁感应现象，法拉第根据电磁感应原理发明了世界上第一台直流发电机，并提出场的观念和力线概念。俄国人楞次给出丁确定感应电流方向的楞次定律。电磁感应成为电磁学史上的重大发现。
