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电磁力作用下金属小车的减速刹车过程研究
Published in 2015
利用惯性力学和电磁学，研究了一个金属小车沿着磁铁铺就的轨道做减速直线运动。其中，小车也可以看成是携带等量的磁铁剩磁，且沿着铁磁轨道减速运动。通过赋予小车一个初速度，例如100 m/s，然后再根据实际情况、赋予它一个特征密度，即小车有了一定的质量。当认为小车沿水平方向的轨道减速运动，忽略重力、空气阻力等其他一些影响因素时，小车将只受电磁的洛伦兹力的作用，而逐渐减速到零。 利用最新版的 COMSOL Multiphysics®，建模过程中，主要用到了“磁场和电场(mef)”和“全局常微分和微分代数方程(ge)”接口，涉及到的动力学和电磁学方程为 dv/dt=F/m F ⃗=∫(Vvehicle)▒〖(Jinduced ) ⃗×B ⃗dv〗 J(iy)=σ(vz∙Bx-vx∙B_z ) v 为小车即时速度，F 为洛伦兹力，J 为感应产生的涡流，v 为速度，B 为外加磁场。下面两图分别是小车和磁铁轨道的模型，以及小车所受加速度随时间的变化过程。
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