基于等效磁荷法用蒙特卡洛法计算永磁轴承磁力.pdfVIP

学兔兔 曼 = ! 轴承 2013年l0期 1—4 CN41—1148／TH Bearing2013，No．10 ．．I产品设计与应用 基于等效磁荷法用蒙特卡洛法计算永磁轴承磁力 张钢，张坚，张海龙，孟庆涛，樊曼 (上海大学 机电工程与 自动化学院，上海 200072) 摘要：磁力计算是永磁轴承参数设计的重要环节 ，磁力解析模型可以通过等效磁荷法来建立 ，但等效磁荷法的 解析模型中存在四重积分，传统方法在计算四重积分时周期长 ，甚至不能获得解析解。文中通过蒙特卡洛法来 近似求解四重积分，简化了磁力求解过程。通过与有限元数值解法的比较表明，该方法的计算误差在5％以内， 满足工程应用的需要。 关键词 ：永磁轴承；等效磁荷法；蒙特卡洛法 ；四重积分；磁力 ；刚度 中图分类号 ：TH133．3 文献标志码：A 文章编号：1000～3762(2013)10—0001一o4 CalculationonM agneticForceforPermanentM agneticBearingsby M onteCarloM ethodBasedonEquivalentMagneticChargeM ethod ZhangGang，ZhangJian，ZhangHai—long，MengQing—tao，FanMan (SchoolofMechatronicEngineeringandAutomation，ShanghmUniversity，Shanghai200072，China) Abstract：Thecalculationofmagneticforceisimportantpartinthedesign ofparametersforpermanentmagneticbear- ings．Themangeticforceanalyticalmodelcanbebuiltthroughequivalentmagneticchargemethod，butquadrupleintegral isexistedinanalyticalmodelofequivalentmagneticchargemethod．Th ecalculationcircleofquadrupleintergalislongby usingtraditionalmethod，eventheanalytical solutioncantbeobtained．Th eMonteCarlomethodisusedtoapproximately solvequadrupleintegral，whichsimplifiesthesolutionprocedureaboutmagneticforce．Bycomparingwithhtefiniteele- mentnumerical method，thecalculationerrorofthemethodiswithin5％ ，whichsatisfieshteneedofengineeringapplica- tion． Keywords：permanentmagneticbearing；equivalentmangeticchargemethod；MonteCarlomethod；fourdoubleintergal； magneticforce；stiffness 永磁悬浮轴承 (以下简称永磁轴承)是利用永 也有学者用 c++进行编程求解，但是编程过程较 磁体在气隙中产生的磁场实现转轴稳定悬浮于空 为复杂 。 间的一种新型高技术轴承。由于其具有寿命长、 基于以上原因，提出应用蒙特卡洛法对基于 无磨损、无需润滑等显著优点，因此得到了广泛关