شبیه‌سازی امضای مغناطیسی کشتی‌ها با استفاده از آرایه آهنربایی هالباخ به‌عنوان مولد میدان مغناطیسی استاتیک یکنواخت

محمودنژاد ماکویی, سینا; قربانی, ایاز

تعداد نشریات	36
تعداد شماره‌ها	1,192
تعداد مقالات	8,579
تعداد مشاهده مقاله	6,989,911
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	4,033,398

	شبیه‌سازی امضای مغناطیسی کشتی‌ها با استفاده از آرایه آهنربایی هالباخ به‌عنوان مولد میدان مغناطیسی استاتیک یکنواخت
الکترومغناطیس کاربردی
مقاله 1، دوره 2، شماره 4، دی 1393، صفحه 1-8 اصل مقاله (804.39 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
سینا محمودنژاد ماکویی^* ¹؛ ایاز قربانی²
¹کارشناس ارشد دانشگاه امیرکبیر
²دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
تاریخ دریافت: 13 اردیبهشت 1395، تاریخ بازنگری: 15 اسفند 1397، تاریخ پذیرش: 28 شهریور 1397
چکیده
در این مقاله روشی برای شبیهسازی امضای مغناطیسی کشتیها ارایه شده است. در این روش آرایهای از آهنرباها به نام آرایه هالباخ بهعنوان مولد میدان مغناطیسی استاتیک یکنواخت برای ایجاد میدان مغناطیسی زمین مورد استفاده قرار گرفته است. سادگی این ساختار در کنار یکنواختی مناسب میدان تولیدی آن، امکان انجام شبیهسازی امضای مغناطیسی شناورها با دقتی قابل قبول را فراهم میسازد. به منظور حصول اطمینان از صحت روش و تعیین خطای آن، دو ساختار سادهِ پوسته کروی و پوسته کروی کشیده که امضای مغناطیسی آنها قابل تحلیل بوده، شبیهسازی و نتایج حاصل از شبیهسازی با نتایج تحلیلی مقایسه شده است. سازگاری مناسب نتایج حاصله، صحت روش را تایید میکند. بعد از حصول اطمینان از صحت روش ارایهشده، دو مدل ساده کشتی با ابعاد m 20 و m 130 شبیهسازیشده و امضای مغناطیسی مربوط به آنها در عمق m 10 ارایه شده است.
کلیدواژه‌ها
میدان‌های مغناطیسی زمین؛ مواد فرومغناطیس؛ امضای مغناطیسی؛ آرایه هالباخ
عنوان مقاله [English]
Simulation of the Ship’s Magnetic Signatures Using Halbach Magnet Array as Uniform Static Magnetic Field Source
چکیده [English]
In this paper a method for simulation of the magnetic signature of vessels is presented. This method includes using a special magnet array - called Halbach magnet array - for produ cing a uniform magnetic field as a source that models Earth’s magn etic field. Simplicity of this array beside its proper uniformity makes it possible to perform simulation with acceptable precision. Fo r validating the proposed m ethod and determination of its error, two simple models of spherical shell and prolate spheroidal shell that can be analytically handled are used and a comparison has been done between simulation results of these models and their analytic signatures. Good adaptability between these results confirms the accuracy of the proposed method and determines its precision level. After being ensured that this method works well, two real ship models with the dimensions of 20 m and 130 m are used to perform realistic simulation and their magnetic signatures are presented in 10 m depth.
کلیدواژه‌ها [English]
Earth’s magnetic fields, ferromagnetic material, magnetic signature, Halbach array

مراجع
[1] X. Brunotte and G. Meunier, “Line element for efficient computation of the magnetic field created by thin iron plates,” Magnetics, IEEE Transactions on, vol. 26, pp. 2196-2198, 1990 . ## [2] X. Brunotte, G. Meunier, and J.-F. Imhoff, “Finite element modeling of unbounded problems using transformations: a rigorous, powerful and easy solution,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 28, pp. 1663-1666, 1992 . ## [3] O. Chadebec, J.-L. Coulomb, V. Leconte, J.-P. Bongiraud, and G. Cauffet, “Modeling of static magnetic anomaly created by iron plates,” IEEE Transaction on magnetics, vol. 36, pp. 667-671, 2000. ## [4] http://www.ansys.com/Products/Simulation+Technolog y/Electronics/Electromechanical/ANSYS+Maxwell. ## [5] C. Jizhong, Z. Yiming, and X. Chunyan, “A more homogeneous, less massive Halbach magnet array for portable NM R,” in Electronic Measurement and Instruments, 2007. ICEMI'07. 8th International Conference on, pp. 1-330-1-336, 2007. ## [6] J. J. Holmes, “Exploitation of a ship's magnetic field signatures,” Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics, vol. 1, pp. 1-78, 2006. ## [7] B. Armstrong, J. Pentzer, D. Odell, T. Bean, J. Canning, and D. Pugsley, “Field measurement of surface ship magnetic signature using multiple AUVs,” IEEE, 2009 . ## [8] C. Walker, J. Stringfield, E. Wolbrecht, M. Anderson, J. Canning, and T. Bean, “Survey of the magnetic signature of a moving surface vessel by multiple AUVs,” in Oceans, pp. 1 -7, 2012. ## [9] https://www.cst.com. ## [10] J. J. Holmes, “Modeling a ship’s ferromagnetic signatures,” Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics, vol. 2, pp. 1-75, 2007.##
آمار تعداد مشاهده مقاله: 690 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 224

آمار

شبیه‌سازی امضای مغناطیسی کشتی‌ها با استفاده از آرایه آهنربایی هالباخ به‌عنوان مولد میدان مغناطیسی استاتیک یکنواخت