双稳态电磁换向阀可在确保换向性能的基础上减少能耗并降低温升。建立换向机构磁路模型,推导出电磁线圈断电和通电时动铁芯位移与轴向磁场力之间具体函数关系,利用MATLAB分析了关键结构参数对稳态保持力和瞬态换向力的影响,分析了两种控制线圈通电方案的差异,得到更为经济的换向方案,通过Ansoft Maxwell仿真验证了理论结果。

针对大流量高速开关阀切换时间长的问题,对高速开关阀流量特性进行了分析,获得了电磁铁工作气隙与阀芯直径的匹配关系;对高速开关阀动作过程进行了分析,建立了开关阀运动耦合瞬态场模型;对电磁铁结构参数进行了Ansoft Maxwell2D仿真,研究了衔铁中心开孔大小、衔铁厚度、绕组匝数对开关阀开启时间的影响。在理论仿真分析的基础上,提出了一种兼顾响应时间的大流量高速开关阀。研究结果表明,经过优化后的开关阀,在进口压力为7 bar时,流量可达720 L/min,而切换时间仅为9.5 ms。

为了满足磁流变液屈服应力测试所需的磁场要求,针对不同的磁源,提出了永磁式、电流励磁式和复合式3种磁路方案。确定了磁路各部分的材料和尺寸参数,并利用有限元软件建模进行仿真计算,分析3种磁路模型的磁感线分布和磁通密度。研究结果表明:复合式磁路更加高效节能,为最优的磁路设计方案。所设计的装置能够满足测试的磁场要求,为后续实验平台的搭建及实验的展开奠定了基础。

设计了整体式隔磁套构成的直流电磁铁,分析了衔铁锥角对电磁吸力的影响,采用Ansoft maxwell电磁仿真软件对不同衔铁锥角的电磁铁吸力进行仿真研究,获得了不同衔铁锥角电磁铁的吸力特性。

该文利用Ansoft Maxwell软件对电磁铁进行建模仿真。通过对衔铁位置、衔铁长度、衔铁端面形状、壳体厚度等参数的分析获得各个参数对电磁铁吸合力的影响规律。为今后电磁铁的设计、选择及优化提供有力帮助。

比例电磁阀作为无极流量调节阀广泛用于航空航天领域，该文采用经验公式法进行解析计算，获得电磁阀的基本尺寸及关键结构参数；在Ansofl的Maxwell2D有限元软件中建立模型，对不同激励下电磁吸力与行程关系进行仿真计算，验证经验公式计算结果；为了减小比例电磁阀的体积，引入压力平衡式结构。通过负载试验得到电磁阀出口流量曲线，试验结果表明该产品具备较高压力下比例调节功能。采用压力平衡式结构使电磁阀具有压力适用范围广和阀体体积小等优点，为高压比例电磁阀设计提供了一定的理论和试验数据参考。

介绍了一种永久磁铁励磁的新型阀用动磁式电机械转换器，通过采用动磁式设计和异形导磁心设计，提高了动态响应速度。基于Ansoft Maxwell 2D软件，对电机械转换器的静态性能和动态性能进行了仿真分析。分析表明，该电机械转换器输出力平稳，线性度高，动态响应迅速，可以满足高响应比例阀的驱动要求。

介绍了电磁铁及电磁阀的结构及工作原理，建立了基于Ansoft的电磁铁仿真模型和基于AMESim的电磁阀整体仿真模型。通过将电磁铁Ansoft模型分析结果导入AMESim仿真模型中，实现电磁回路、机械部件和液压系统之间耦合，获得比较准确的电磁铁动态特性仿真结果，避免了采用磁路原理计算时存在的问题，提高了电磁铁仿真的精度。