密度大于磁性液體的永磁體能在磁性液體中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的懸浮是磁性液體特有的性質(zhì)之一,研究這種現(xiàn)象的理論叫做磁性液體第二類懸浮原理,磁性液體第二類懸浮特性具有重大的研究價(jià)值和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。磁性液體慣性傳感器是磁性液體第二類懸浮特性的最重要應(yīng)用之一,其具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和使用壽命長等突出優(yōu)點(diǎn),具有重要的研究價(jià)值。本文針對(duì)永磁體在磁性液體中的自懸浮現(xiàn)象在磁性液體慣性傳感器中的應(yīng)用問題展開了研究,研究分兩步進(jìn)行,首先研究了磁性液體第二類懸浮特性（永磁體在磁性液體中的自懸�。�,其次根據(jù)第二類懸浮特性的研究結(jié)果設(shè)計(jì)了磁性液體慣性傳感器并用于傾斜角度的測(cè)量,主要研究工作如下:（1）在磁性液體第二類懸浮特性的理論研究方面:根據(jù)磁性液體應(yīng)力張量推導(dǎo)得到了浸沒于磁性液體中的永磁體在自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下受到的懸浮力計(jì)算公式,該公式聚焦于磁性液體和外部環(huán)境的邊界面的壓強(qiáng);研究了磁性液體和空氣的邊界面產(chǎn)生的表面不穩(wěn)定性和永磁體受到的磁性液體懸浮力的關(guān)系,建立了磁性液體表面不穩(wěn)定性和永磁體受到的懸浮力之間的相互作用模型;對(duì)永磁體在磁性液體中受到的懸浮力的計(jì)算公式進(jìn)行分析,得到了簡化的懸浮力計(jì)算公式;研究了永磁體、非...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 磁性液體的簡介
        1.2.1 磁性液體的組成
        1.2.2 磁性液體的制備
    1.3 磁性液體懸浮特性簡介及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 磁性液體懸浮特性的簡介
        1.3.2 磁性液體第一類懸浮特性的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 磁性液體第二類懸浮特性的研究現(xiàn)狀
    1.4 磁性液體慣性傳感器的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 慣性質(zhì)量為磁性液體的慣性傳感器
        1.4.2 慣性質(zhì)量為非磁性物質(zhì)的慣性傳感器
        1.4.3 慣性質(zhì)量包含永磁體的慣性傳感器
    1.5 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
2 磁性液體懸浮特性的理論基礎(chǔ)
    2.1 磁性液體應(yīng)力張量
    2.2 磁性液體第二類懸浮特性的公式推導(dǎo)
    2.3 磁性液體表面不穩(wěn)定性與懸浮力
    2.4 磁性液體懸浮力的公式簡化
    2.5 組合體在磁性液體自懸浮的理論基礎(chǔ)
    2.6 本章小結(jié)
3 永磁體在磁性液體中自懸浮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)方案及自密封效應(yīng)
    3.2 永磁體受到懸浮力和磁性液體的質(zhì)量之間的關(guān)系
        3.2.1 軸向磁化永磁體受到的懸浮力的測(cè)量與分析
        3.2.2 徑向磁化永磁體受到的懸浮力的測(cè)量與分析
    3.3 永磁體受到的懸浮力和懸浮高度之間的關(guān)系
    3.4 非磁性棒對(duì)磁性液體懸浮力的影響分析
    3.5 磁性懸浮力的仿真計(jì)算
    3.6 本章小結(jié)
4 組合體在磁性液體中自懸浮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 圓環(huán)永磁體和內(nèi)芯自懸浮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
    4.2 圓柱永磁體和外殼自懸浮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
        4.2.1 軸向磁化圓柱永磁體和外殼自懸浮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
        4.2.2 徑向磁化圓柱永磁體和外殼自懸浮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
    4.3 永磁體、內(nèi)芯和外殼自懸浮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
    4.4 容器半徑對(duì)磁性液體懸浮力的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 磁性液體慣性傳感器的模型設(shè)計(jì)
    5.1 磁性液體慣性傳感器的工作原理
    5.2 磁性液體慣性傳感器輸出特性影響因素分析
    5.3 慣性質(zhì)量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.4 慣性質(zhì)量對(duì)線圈電感的影響
        5.4.1 慣性質(zhì)量的軸向長度對(duì)線圈電感的影響
        5.4.2 慣性質(zhì)量的直徑對(duì)線圈電感的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 磁性液體慣性傳感器的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 慣性質(zhì)量的選擇
    6.2 慣性傳感器信號(hào)源的設(shè)計(jì)
    6.3 慣性傳感器輸出電壓的影響因素分析
        6.3.1 慣性質(zhì)量的長度對(duì)傳感器輸出電壓的影響
        6.3.2 慣性質(zhì)量的直徑對(duì)傳感器輸出電壓的影響
        6.3.3 渦流效應(yīng)對(duì)慣性傳感器輸出電壓的影響
    6.4 慣性傳感器傾斜角度測(cè)量的實(shí)驗(yàn)研究
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 論文主要結(jié)論
    7.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 論文展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：4043756