基于多物理场分析磁致冲击波发生器探究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于多物理场分析的冲击波发生器的探究研究生：张宇丹指导教师：汪海勇官伯然教授2015年4月万方数据DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterExploringofMagneticShockWaveGeneratoronMultiplephysicalFieldAnalysisCandidate:ZhangYudanSupervisor:Prof.GuanBo-ranApril，2015万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所

2、呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学所有。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布

3、论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要磁致冲击波发生器是一种以电磁振荡作为后端激励源，并作用到前端换能器振动系统，使其能够连续产生冲击波的一种发生器装置。作为一种新型的电磁发生器装置，该发生器拥有轻便、准确、能量大等优点。在医疗设备、无损真空检测等领域具有非常广阔的全景。本文在详细了解了国内外发展现状以及研究背景后，结合多物理场分析理论，介绍了多物理场有限元分析的理论和方法，为全文关于磁致冲击波发生器的设计和仿真提供理论支撑。其次，从冲击波发生器的设计结构出发，

4、描述了磁致冲击波发生器的工作原理，将磁致冲击波发生器分为后端激励系统和前端振动系统。详细阐述了激励系统电磁振荡设计理论，通过COMSOLMultiphysics多物理场有限元分析软件，设计建立磁致冲击波发生器充放电电路的基本等效模型。分析并总结了在该模型下，电磁线圈在电流冲击的加载过程是受哪些物理电参数的影响；然后设计了发生器的后端振动系统，以圆形薄板作为振动波的发声界面，分析了振动板的振动频率对产生冲击波振幅、时间等因素的影响等。最后，在通过具体的归纳后得到规律，仿真实现了磁致冲击波发生器的功能和作者对设计磁致冲击波发生器的初衷和目的。本文从多物理场这个全新的角度，分析仿真了在一个

5、结构中出现的多个物理量的问题，为此类问题的解决提供了一个新的研究方法。关键字：磁致，冲击波，电磁，振动，COMSOLMultiphysics，多物理场I万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTMagneticshockwavegeneratorisadevicewhichhastheabilitytoproduceshockwave.Itincludesanexcitationsourceandtransducervibrationsystem.Asanewtypeofelectromagneticgeneratordevice,thegeneratorhastheadv

6、antagesoflightweight,accurate,largeenergy.Ithasaverybroadviewinthefieldssuchasmedicalequipment,nondestructivevacuumandsoon.Basedonthedetailedunderstandingofthecurrentdevelopmentathomeandabroad,theresearchbackground,andthestructureoftheshockwavegenerator,thispapercombinedwithmultiplephysicalfiel

7、danalysistheory,introducesthemultiplephysicalfieldtheoryandmethodofthefiniteelementanalysis,providetheoreticalsupportforthedesignandsimulationofmagneticsystemshockwavegenerator.Secondly,startingfromthedesignstructureofshockwavegen