针对全断面隧道硬岩掘进机(TBM)的滚刀磨损量检测问题,提出磁力磨损量检测方法。方法依循永磁铁与滚刀间的磁力随磨损量增大而减小的物理规律,并通过压力传感器对磁力进行测量,由于非磁性金属及合金对静磁场没有屏蔽性,因此方法极大放宽了检测装置的防护壳材料限制。首先介绍了检测方法的原理,并通过有限元方法分析了可行性。其次,搭建了磨损量的实验检测装置及信号处理电路。最后实验测试结果表明磁力随磨损量的变化规律与有限元结果一致,当磨损量从0增加到25mm时,磁力显著减小4.54N。由于压力传感器的精度高达5mN,因此磁力磨损量检测方法具有很高精确性。

为解决青光眼患者的24h眼压连续测量问题,提出了一种眼压磁力连续测量原理,采用2个永久磁铁同极靠近产生的排斥力对眼球施加压力,通过求解排斥力—距离曲线上波动点处的压力或波动点后的斜率计算得到眼压值。给出了测量系统结构及其磁排斥力仿真计算结果,对猪眼的实验结果显示,眼内压的大小和排斥力—距离曲线波动点处的压力值存在对应关系,该方法可以作为眼压24h连续测量的有效途径。

针对常用的电磁阀产品有尺寸较大、能耗较高、寿命较短等问题。为进一步研究电磁阀设计结构中对性能造成影响的关键因素,设计了一种汽车发动机进气系统的电磁阀并进行了结构参数分析和关键零件的力学仿真。通过对试制样机的性能测试验证理论设计方法的正确性与有效性。设计过程中根据工程上计算电磁力的方法确定电磁阀的性能参数和结构尺寸,利用数学模型对数组进行分析,通过图表确定最优结构尺寸。理论分析在设计电磁阀过程中可以较快找到关键结构,以便在具体设计时准确选取结构参数从而提高设计效率以及提升设计质量。

研究了一种基于抗磁悬浮原理的微型振动能量采集器,自上而下主要由提升永磁体、上热解石墨板、悬浮永磁体和下热解石墨板组成,在上、下热解石墨板上电镀有铜线圈,利用电磁感应原理将悬浮永磁体的振动能量转化为电能。通过有限元分析软件COMSOL Multiphysics TM对能量采集器整体结构尺寸进行仿真计算,并与实验结果进行对比,得到最大仿真误差为8.2%,可以作为能量采集器结构设计的依据,根据悬浮永磁体周围磁场分布情况,得到了铜线圈的最佳布置方案。通过对能量采集器的振动模型进行分析,得到能量采集器输出的峰值电压为22.5mV,为能量采集器的进一步应用打下坚实基础。

脚踏式磁力定量抓取螺栓装置是以机械联动机构，即脚踏板、杠杆、连杆及弹簧等作为动力驱动单元，将柔性碳纤维抓取触手伸入螺栓料盒内，同时利用磁力吸附原理，将螺栓吸附到抓取触手上，然后动力驱动单元带动磁力柔性抓取触手从螺栓料盒内伸出恢复原位，此时即完成了螺栓的定量抓取任务。该装置简单易操作且应用灵活，可以大幅度减少操作员工多次抓取螺栓的动作浪费，消除少量或过量错误抓取，实现定量抓取，提高生产效率，降低生产成本，以达到精益生产的目的，其能满足各生产领域的螺栓装配生产需求，主要应用于装配制造行业的批量生产中。

磁吸式钢板除锈设备在磁力作用下与被除锈钢板强力吸附,降低了工人手持普通除锈设备按压除锈时的劳动强度,同时除锈设备本身与钢板之间在支撑轮的作用下留有一定量的间隙,实现了设备在吸附钢板的同时可沿钢板表面自由滑动,不需按压,只需牵引线或牵引杆导向即可实现高空除锈部位的除锈操作,尤其适合接近90°的垂直高空除锈环境,大大降低了除锈成本,保证了工人安全。

某油滤压差指示器为液压系统中油滤堵塞的指示器主要由磁芯、弹簧等组成磁芯间的磁力直接影响压差指示器的性能。对压差指示器内两直径、剩磁不同的磁芯间的磁力进行研究通过计算、仿真和试验得出的磁力曲线吻合度较好研究方法可指导类似圆柱永磁体间磁力计算。

依据电磁学理论以及电磁铁磁力产生的相关原理改变比例电磁铁元件的结构参数进行仿真分析获得不同参数下的电磁铁磁力.仿真的结果对比例电磁铁磁力和结构的改善有一定的参考意义有利于电磁铁的优化设计.

在机器人液压驱动控制中,传统机械阀结构复杂,体积较大,故基于铁磁流体的超顺磁性质,在机器人液压驱动的基础上提出了新型液压驱动控制方法,即使用铁磁流体对传统液压系统中的液压流质进行改良,外加磁场直接控制高压液流的流向,实现系统压力的换向。在铁磁流体动力学（Ferro Hydro Dynamics,FHD）的基础上建立了喷射在空气介质中的铁磁流体在外磁场作用下流动的数学模型,并利用二次开发的Fluent软件建立了气液两相的欧拉（Eulerian）模型,模拟了在不同磁场强度下铁磁流体液流的偏移及分散等动力学行为。结果表明,在0.08 T磁场作用下,当流出高度为30 mm时,液流的偏移量为1.1 mm,并通过实验验证了模型的正确性。在新型铁磁流体液压驱动系统中,高压液流的激励由磁场提供,不需运动部件。该方案具有结构紧凑简单、施加激励参数易调节、响应迅速等优点