Компьютерные модели магнитных полей устройств измерения и контроля характеристик ферромагнитных материалов

• Автор: Юфанова, Юлия Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 193 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. НАТУРНОМОДЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Система управления качеством изделий из ферромагнитных материалов.

1.2. Натурномодельный метод определения магнитных характеристик изделий из ферромагнитных материалов.

1.3. Методы моделирования магнитного поля в натурномодельном эксперименте.

1.4. Выводы и постановка задач исследования

2. КОМБИНИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ

МОДЕЛИРОВАНИЯ КВАЗИСТАЦИОНАРНЫХ И СТАЦИОНАРНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ.

2.1. Обзор комбинированных моделей и методов моделирования магнитных полей

2.2. Комбинированная математическая модель квазистационарного магнитного поля на основе скалярных и векторного
потенциалов
2.3. Комбинированная математическая модель квазистационарного плоскомеридианного магнитного поля.
2.4. Дискретная модель квазистационарного плоскомеридианного магнитного поля
2.5. Примеры использования комбинированной математической модели квазистационарного магнитного поля на основе
скалярных и векторного потенциалов.
2.5.1. Задача расчета магнитного поля при внесении проводящего
ферромагнитного шара
2.5.2. Задача расчета магнитного поля при внесении проводящего
ферромагнитного цилиндра конечной длины.
2.6. Применение комбинированной математической модели квазистационарного магнитного поля к решению задачи определения времени перемагничивания испытуемых образцов.
2.6.1. Индукционные методы определения статических магнитных характеристик
2.6.2. Методы определения времени перемагничивания ферромагнитных изделий.
2.6.3. Анализ полученных результатов.
2.7. Применение комбинированной математической модели магнитного поля на основе скалярных и векторного
потенциалов в натурномодельном эксперименте.
2.8. Применение комбинированной модели при численном анализе некоторых физических полей.
2.9. Выводы
3. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И
МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ.
3.1. Обзор интегральных методов моделирования магнитных полей
3.2. Моделирование магнитных полей разомкнутых магнитных систем с малыми воздушными зазорами модифицированным методом интегральных уравнений.
3.3. Дискретная модель модифицированного метода интегральных уравнений
3.4. Экспериментальные исследования модифицированного
метода интегральных уравнений.
3.5. Расчет электрической емкости тонких осесимметричных тел
3.5.1. Обзор методов расчета электрической емкости
3.5.2. Применение метода интегральных уравнений для расчета электрической емкости тонких осесимметричных тел
3.5.3. Примеры расчета электрической емкости методом интегральных уравнений
3.6. Выводы.
4. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ НАТУРНОМОДЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Устройства измерения и контроля магнитных характеристик изделий из ферромагнитных материалов
4.2. Компьютерная модель натурномодельного метода определения магнитных характеристик материала ферромагнитных изделий
4.2.1. Описание компьютерной модели.
4.2.2. Комплекс программ на основе модифицированного
метода интегральных уравнений
4.3. Применение компьютерной модели для натурномодельных испытаний ферромагнитных изделий
4.4. Результаты внедрения разработанных математических моделей
4.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Существуют следующие основные стадии термической обработки промежуточная, необходимая для подготовки внутренней структуры материала к механической обработке окончательная, проводимая с целью получения требуемых магнитных свойств материала. Магнитные свойства изделий из ферромагнитных материалов также зависят от их габаритных размеров, типа магнитных систем и взаимного влияния в составе различных магнитных систем. В соответствии со свойствами технологических операций изготовления изделий из ферромагнитных материалов формируемые из них технологические процессы в большей или меньшей степени отражают эти операции. Как правило, эти процессы представляют последовательные технологические цепочки, в которых содержатся технологические операции, приводящие к появлению значительных случайных разбросов магнитных параметров изделий. Поэтому необходимо при построении технологических процессов изготовления изделий из ферромагнитных материалов уменьшить влияние вероятностных изменений промежуточных технологических операций. Для этого в технологический процесс вводятся операции контроля, позволяющие повысить качество изделий 4. Применяются операции контроля функционирования технологического оборудования и контроля изделий после операций технологического процесса. В первом случае обеспечивается прямое воздействие на качество изделий непосредственно в процессе изготовления, но при этом значительное влияние на качество оказывают случайные факторы. Во втором случае возможны два метода контроля пассивный выполняется сплошной или выборочный контроль по альтернативному признаку годен брак, позволяющий исключить из технологического процесса некондиционные заготовки, разбраковка уже готовые изделий активный контроль магнитных свойств на разных стадиях изготовления изделий из ферромагнитных материалов с выработкой управляющих воздействий на технологическое оборудование. Структурная схема системы управления качеством изделий из ферромагнитных материалов, реализующей метод активного контроля показана на рис. Данная система управления качеством является составной частью АСУТП изготовления изделий из ферромагнитных материалов и обеспечивает качество по магнитным свойствам на этапах термической, механической обработки и сборки. В комплекс технических средств системы входят устройства контроля магнитных характеристик УКМХ изделий и их заготовок, устройства контроля факторов технологического процесса УКФТП скорости нагрева, температуры нагрева, параметров оборудования и др. У У О, устройства ввода вывода УВВ информации, контроллеры, устройство адаптивного управления УАУ. Система управления качеством функционирует следующим образом. УКМХ сырых заготовок не прошедших термообработку определяет и контролирует магнитные характеристики материала заготовок и сортирует их на п групп, из которых н1 группа отправляется на следующую операцию. УКФТП вектор наблюдаемых факторов технологического процесса бфтл через УВВ и контроллер поступает в УАУ. Здесь, основываясь на полученных . Рис. Сырые заготовки, магнитные свойства которых не позволяют получить заданные магнитные характеристики, образуют пю группу, считаются браком и отправляются в металлолом. Аналогичные процессы происходят и на последующих этапах механической обработки и сборки, где для формирования векторов управляющих воздействий м0, ис используются соответственно вектор магнитных характеристик заготовок прошедших термообработку и вектор магнитных характеристик изделий прошедших механическую обработку М прогнозируются магнитные свойства 2И изделий и собранных магнитных систем бмс. Таким образом, система управления качеством реализует алгоритм адаптивного управления качеством, что позволяет повысить однородность магнитных свойств изделий из ферромагнитных материалов, добиться реализации их оптимальных свойств при минимизации материальных ресурсов и затрат человеческого труда. Важным элементом системы управления качеством являются устройство измерения и контроля магнитных характеристик. Анализ известных методов и устройств испытаний электротехнических изделий из ферромагнитных материалов показывает, что они ориентированы, главным образом, на измерение магнитных характеристик путем физического эксперимента, т.