Коэффициенты размагничивания ферромагнитных цилиндрических стержней при намагничивании

• Автор: Зембеков, Николай Серафимович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Глава 1. Коэффициенты намагничивания и размагничивания магнитных тел. Центральные коэффициенты размагничивания цилиндрических стержней
1.1. Определения понятий коэффициентов намагничивания и размагничивания в рамках физической и феноменологической (магнитозарядовой) трактовок магнитных явлений. Виды коэффициентов размагничивания магнитных тел
1.2. Практика применения коэффициентов размагничивания магнитных тел в магнитных измерениях и неразрушающем контроле ферромагнитных изделий
1.3. Центральные коэффициенты размагничивания цилиндрических ферромагнитных стержней, их зависимость от магнитных свойств материала и магнитной индукции в процессе намагничивания
1.4. Заключение по обзору и постановка задачи исследования
Глава 2. Особенности изменения и определения ЦКР ферромагнитных цилиндрических стержней при намагничивании
2.1. Влияние процессов вращательного намагничивания на величину ЦКР ферромагнитных цилиндрических стержней
2.2. Методика расчета магнитного поля цилиндрических стержней при намагничивании
2.3. Расчет ЦКР цилиндрических ферромагнитных стержней при насыщении магнетика в процессе намагничивания
2.4. Выводы по главе

Глава 3. Экспериментальные исследования ЦКР ферромагнитных цилиндрических стержней при намагничивании
3.1. Методы и средства для измерения магнитных характеристик
ф образцов

3.2. Источники однородного магнитного поля для намагничивания ферромагнитных цилиндрических стержней с малой относительной длиной
3.3. Определение ЦКР ферромагнитных цилиндрических стержней по результатам измерений параметров магнитных полей образцов
Глава 4. Возможности построения кривых намагничивания «вещества» на образцах материалов в виде цилиндрических стержней
4.1. Зависимости ЦКР ферромагнитных цилиндрических стержней от магнитной индукции в образце и относительной длины

! стержней
4.2. Центральный коэффициент размагничивания однородно намагниченных цилиндрических стержней
4.3. Возможности использования метода определения кривой намагничивания «вещества» на цилиндрических стержнях в практике магнитных измерений и неразрушающего магнитного
Ф контроля ферромагнитных изделий
4.4. Выводы по главе
5. Заключение

Список литературы
Коэффициенты размагничивания (КР) N являются важной характеристикой «разомкнутых» в магнитном отношении тел из ферромагнитных материалов. Они находят широкое применение при расчете геометрических параметров магнитных элементов различных устройств (сердечники феррозондов, антенн, реле и т.п.), а также при определении магнитных свойств ферромагнитных материалов на образцах специальной формы, например, в виде эллипсоидов вращения.
В зависимости от формы магнитных тел КР могут быть константой, не зависящей от магнитных свойств материала (например, КР эллипсоидов вращения Ы,л), но во многих других случаях они зависят не только от формы, относительных размеров тел и магнитных свойств материала (например, от магнитной восприимчивости %), но и от магнитного состояния вещества в процессе намагничивания тела. В практике магнитных измерений и контроля ферромагнитных изделий наиболее широкое распространение получили изделия и образцы в виде цилиндрического стержня. В связи с этим исследованию КР цилиндрических образцов посвящено достаточно большое количество работ.
Наряду с общим понятием коэффициента размагничивания N как точечного параметра, различают несколько видов КР, отнесенных к тому или иному сечению или объему исследуемого образца: центральный коэффициент размагничивания (ЦКР) Ыц, называемый также баллистическим КР; дроссельный коэффициент размагничивания Ып; магнитометрический коэффициент размагничивания Им. Поскольку наибольшее практическое применение имеет ЦКР Н,, то в дальнейшем исследуется (наряду с точечным КР Ь1) только центральный коэффициент размагничивания.
В большинстве работ, посвященных исследованию ЦКР цилиндрических стержней, речь идет, как правило, об относительно
В зависимости от решаемой задачи диски, группы дисков, отдельные кольца или стержень в целом заменяются (эквивалентируются) осесимметричными витками с током, а параметры суммарного магнитного поля определяются путем суперпозиции полей от каждого из витков заданной комбинации. Кроме того, для определения параметров магнитного поля в центральном сечении стержня достаточно рассчитать параметры поля только от одной из его половин (например, по схеме рис.2.7), а затем умножить их на два, либо при расчете магнитного поля одной из половин сразу заложить удвоенную величину тока во всех эквивалентных витках.
Поскольку программа расчета [1] обеспечивает различную точность определения параметров магнитного поля в разных точках анализируемой системы витков с током, то необходимо оценить величину погрешности для каждого случая и методы повышения точности расчета. Сначала рассмотрим возможности используемой программы на примере определения параметров магнитного поля в центральном сечении однородно намагниченного одиночного тонкого диска с размерами: высота (размер по оси Т) Ьд = 2м (Ъ,л = 1 м на рис.2.7), диаметр Од = 10 м (11д = 5 м), X = Ьд/Е>д = 0,2. Пусть намагниченность М . диска равна 1000 А/м; поскольку она, по условию, постоянна по всему объему диска, то последний может быть заменен только поверхностным током с плотностью 1000 А/м, равномерно распределенным по цилиндрической поверхности диска. В этом случае расчетная схема будет содержать «полудиск» из колец 1-5 на рис.2.7, который заменяется равномерно расположенными вдоль оси Ъ осесимметричными витками с током таким образом, чтобы плотность тока на радиусе Яд = 5 м была постоянной и равной 2М = 2000 А/м. Например, при числе эквивалентных витков п = 10 ток в каждом витке будет равен 200 А, при числе витков 5 -400 А, а при одном витке с координатами Ъ = 0,5 м и В = 5 м - 2000 А.
Исследуем влияние числа витков п, заменяющих диск из колец 1-5, на точность определения параметров магнитного поля в его центральном сечении. На рис.2.8 дана зависимость двух рассчитанных по программе ЭВМ