菱形磁介质参数对磁场特性的影响

张涛^1,2，李茂林^1,2,3，胡伟^1,2，姚伟^1,2，彭兴华^1,2

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室3. 长沙矿冶研究院有限责任公司

摘 要：为考察菱形磁介质表面的磁场特性随其顶角α的变化趋势,采用ANSYS软件模拟了不同顶角角度下的菱形磁介质在不同背景磁感应强度下的磁场特性。结果表明:背景磁感应强度为0.2 T时,菱形聚磁介质表面产生的磁场强度、磁场梯度和磁场力均随α的增加而降低;背景磁感应强度大于0.2 T时,菱形磁介质表面产生的磁场强度、磁场梯度和磁场力均随α的增加呈先提高后降低的趋势,并且在达到极值前随α的增加缓慢提高,达到极值后随α的增加快速降低。磁介质顶角α增加使得介质有效迎磁面积增大,这有利于提高介质的聚磁能力,表现为磁场强度、磁场梯度和磁场力的提高,但有效迎磁面积太大会使磁力线分布更为分散,导致磁场强度、磁场梯度和磁场力的降低。在低背景磁感应强度下,聚磁能力始终小于分散磁场力的作用,表现为磁场强度、磁场梯度、磁场力随介质顶角的增加先缓慢下降后快速下降;在高背景磁场强度下,α小于某角度时,聚磁作用大于分散磁场力作用,α大于这个角度时,聚磁作用小于分散磁场力作用,表现为磁场强度、磁场梯度、磁场力随介质顶角的增加先缓慢提高后快速下降。

关键词：菱形磁介质;顶角角度;磁场强度;磁场梯度;磁场力;有效迎磁面积;