2018届毕业生毕业论文题目:不规则磁体的磁场分布研究院系名称：理学院专业班级：应用物理学1001学生姓名：学号：指导教师：教师职称：讲师2018年 5 月 16 日Title Theory research on the distribution of magnetic field of the irregular permanent magnetAbstractWith the development of science and technology, more and more application of permanent magnetic materials widely, and now has become an essential part of our daily life, permanent magnetic material and usually used mainly the alloy permanent magnetic materials and permanent magnetic ferrite material two categories, according to the different nature and multi classification. Permanent magnetic material widely used in various fields of electronics, electrical, machinery, transportation, medical treatment and daily necessities, such as permanent magnet loudspeaker, telephone receiver。
magnetic system of magnetoelectric ammeter。
generator, permanent magnet motor pole。
the machine manufacturing industry with permanent magnet device (permanent magnetic chuck as surface grinding machine etc.> and maglev system, magnetic bearing。
magnetic separation system, magnetic separation, magnetic mineral water purification system, a magnetron, a proton accelerator magnetic system etc.This paper introduces the basic conceptsfirstly , the main use of permanent magnet, the elements and choices of these materials as the permanent magnet, and analyzes their advantages and disadvantages. However, there are many parameters need to be considered for the permanent magnet, to study how to control and maintain the magnet, magnetic field distribution of irregular magnet circumstances, is of great help for the production and use of everyday, focuses on the analysis of the microscopic mechanism of magnetic field generation. Next, we selected three kinds of shape rectangular type, U type and triangle type permanent magnets of the three magnets using linear simulation COMSOL Multiphysics simulation software.Finally draws the conclusion: have a great relationship with the magnet field distribution of shape, material, boundary conditions and external temperature, pressure, medium, but with the distance gradually far, magnetic field produced by the magnet correspondingly weaker.Keywords：Permanent magnetic materials, magnetic field, parameter ,the magnetic field distribution , COMSOL目次1、引言12、磁性材料的特性12.1永磁材料的基本介绍12.1.1简介12.1.2分类22.1.3应用22.2磁铁的相关参数22.3铁磁质的微观结构和磁化机理33、 COMSOL仿真53.1、COMSOL Multiphysics仿真软件简介53.1.1 COMSOL仿真的优势53.1.2“磁场，无电流<mfnc）”模式下的模拟53.2、长条形磁体磁力线分布模拟63.2.1模型建立63.2.2模型求解63.3、U型磁铁73.3.1模型建立73.3.2模型求解83.4、三角形磁铁93.4.1模型建立93.4.2 模型求解94、结论101、引言我们所说的永磁材料一般指具有高矫顽力、宽磁滞回线、高剩磁的磁性材料，一旦被磁化就能保持恒定磁性的材料，也有称硬磁材料。
通常包括天然的磁石(磁铁矿>和人造磁钢<铁镍钴磁钢>等。
永磁体也称硬磁体，不容易失去磁性，也不太容易被磁化。
但是作为电磁铁和导磁体的材料大都是软磁体。
永磁体的极性正常情况下不会变化，而软磁体极性是随着所加磁场极性而改变的，他们都能够吸引铁质性物体，我们把永磁体的这种性质叫磁性。
钢或其他材料能成为永磁体，是因为它们经过有效的处理和加工后，内部的不均匀性处于最佳状态，矫顽力达到最大。
而铁的晶体结构、内应力等的不均匀性非常小，矫顽力自然也很小，使其磁化或者去磁都不需要太强的磁场，因此，它不能变为永磁体。
通常把磁化和去磁都很容易的材料称为软磁性材料。
软磁性材料不能作永磁体，比如铁就属于这种材料。
2、磁性材料的特性2.1永磁材料的基本介绍2.1.1简介通常用的永磁材料分为铁铬钴系永磁合金、铝镍钴系永磁合金、永磁铁氧体、复合永磁材料和稀土永磁材料。
①铝镍钴系永磁合金。
以铁、铝、镍等元素为主要成分，一般还含有铜、钛、钴等元素。
具有比较高的剩磁和低温度系数，磁性比较稳定。
分粉末烧结合金和铸造合金两种。
在20世纪30-60年代应用较多，现在多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、继电器、微特电机等。
②铁铬钴系永磁合金。
以铁、钴、铬元素为主要成分，还含有钼和钛、硅等元素。
其加工性能非常好，可以进行冷热塑性变形，其磁性类似于铝镍钴系永磁合金，并且可通过热处理和塑性变形提高磁性能。
可用于制造各种形状复杂、截面小的中、小型磁体元件。
③永磁铁氧体。
主要有锶铁氧体和钡铁氧体，其矫顽力大、电阻率高，能够有效地应用在大气隙磁路中，特别适用作电动机和小型发电机的永磁体。
永磁铁氧体不含贵金属钴、镍等，原材料来源丰富，成本低，工艺简单，可用于代替铝镍钴永磁体制造磁推轴承、磁分离器、微波器件、扬声器等。
但是其最大磁能积较低，温度稳定性差，易碎、质地较脆，不耐冲击振动，也不宜作为测量仪表以及有精密要求的磁性器件。
④稀土永磁材料。
主要包括钕铁硼永磁材料和稀土钴永磁材料。
前者是稀土元素镨、铈、钕、镧等和钴形成的金属间化合物，其磁能积可达铝镍钴永磁材料的3～5倍，永磁铁氧体的8～10倍，碳钢的150倍。
此类永磁材料的磁性稳定，温度系数低，矫顽力高达800kA／m。
主要用作启动电动机、低速转矩电动机、磁推轴承、传感器等的磁系统。
钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料，其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高，不容易碎，合金密度低，有较好的机械性能，有利于磁性元件的薄型化、轻型化、小型和超小型化。
但由于其磁性温度系数较高，限制了它的应用和推广。
⑤复合永磁材料。
一般由永磁性物质和作为粘结剂的塑性物质复合而成。
但由于其含有一定比例的粘结剂，故其磁性能比相应的没有粘结剂的磁性材料降低许多。
除金属复合永磁材料外，其他复合永磁材料由于受粘结剂耐热性的限制，使用温度要求不能太高，一般不会超过150℃。
但复合永磁材料机械性能好，尺寸精度高，磁体各部分性能均匀性好，易于进行多极充磁和磁体径向取向。
主要用于制造通信设备、仪器仪表、磁疗器械、旋转机械等。
2.1.2分类错误!第一大类是合金永磁材料。
包括钐钴(SmCo>、稀土永磁材料<钕铁硼Nd2Fe14B）、铝镍钴<AlNiCo）等。
错误!第二大类是铁氧体永磁材料。
按生产工艺的不同分为：烧结铁氧体、注塑铁氧体、粘结铁氧体，这三种材料的工艺依据磁晶的取向不同又各自分为等方性和异方性磁体。
这些是目前应用的主要永磁材料，还有一些因生产工艺原或成本原因，不能大范围应用而淘汰，如Fe-Co-V<铁钴钒）、Cu-Ni-Fe<铜镍铁）、MnBi<锰铋）、Fe-Co-Mo<铁钴钼）等。
2.1.3应用永磁材料广泛用干电子、机械、电气、医疗、运输以及生活用品等各个领域中。
如磁电系电表的磁系统；扬声器、电话受话器的永磁体；机械制造业所用的永磁器件<如平面磨床的永磁吸盘等）以及磁悬浮系统、磁性轴承；磁分离系统、磁净化水系统；磁控管、质子加速器的磁系统等。
2.2磁铁的相关参数剩磁<Bｒ）:永磁体经磁化至饱和，去掉外磁场后，所保留下来的B r称之为剩余磁感应强度。
矫顽力<H c）:使磁化至饱和的永磁体的B降低到零，所需要的反向磁化称为这种磁质的矫顽力。
磁能积<BH）:代表磁铁在磁铁两磁极空间所建立的磁能量密度，也即在一个反复磁化的循环过程中单位体积所损耗的能量。