FCG加载强磁体的电路连接如图1。2所示其中： S为撬动开关，C为电容器组，G为火花间隙开关；R1,R2,R3和L1,L2,L3 分别为传输线、FCG、强磁体的电阻和电感。FCG经火花间隙开关，通过电容器组放电获得种子电流，当种子电流达到一定值之后，使撬动开关闭合，导致电容器组短路，同时，爆炸作用下，FCG的初始磁通被迅速压缩，电感急速下降，总电流呈指数增长，通过强磁体使之形成强磁场。图中的电路模型在FCG加载强磁体的过程可分为初始磁通形成阶段和磁通压缩阶段两个过程。在初始磁通形成阶段，FCG通过电容器组放电，产生脉冲电流，电路可简化形成RLC电路，而在磁通压缩阶段，撬动开关闭合，脉冲电容器组被短路，形成了FCG和强磁体的闭合回路，产生强磁场。

1。4  研究的主要内容与章节安排

本文主要研究强磁体的结构与内部磁感应强度的分布关系，作者设计了六种不同结构的强磁体，通过理论计算和数值仿真的方法，对强磁体在一定的激励条件下，所产生的磁场的磁感应强度分布情况。并通过控制变量法进行了相同激励下不同结构、不同激励相同结构之间的对比分析。本文的章节安排如下所示：

第一章 绪论 对磁场的历史发展进程做了简要介绍，对强磁场在国内外的发展做出说明。同时，以次为基础概述了强磁场在现代的科研及其他的领域的应用及其作用，从而使读者了解到脉冲强磁场的结构设计及结构与强磁场分布关系研究的重要意义。对脉冲强磁场的发生系统进行说明，提出本文研究的主要内容和章节分布。

第二章 均匀绕组中磁感应强度的计算方法 根据毕奥-萨伐尔定律推导出有限长厚壁线圈在中心点处磁感应强度的计算方法，进而推导出有限长厚壁线圈在轴线上任意点处才磁感应强度计算方法。

第三章 基于Ansoft Maxwell 软件的瞬态仿真 简要的对Ansoft Maxwell 软件进行了介绍。设计了六种不同结构的强磁体，并分别对其进行了仿真。

第四章 仿真结果的理论验证 通过理论计算得到中心点处磁感应强度的值，与仿真的到的结果作比较，并计算其误差。

第五章 磁场的分布研究 对第二章中的仿真结果进行了包括相同激励下不同层强磁体、不同激励下相同结构的强磁体、相同激励下不同形状强磁体、相同激励下异型强磁体的差异性分析。

2  磁感应强度的计算方法

2。1  电流环轴线上磁感应强度的计算方法文献综述

如图2。1所示，电流环中流过的电流强度为I,圆环的半径为R,轴线上的任一点P(0,0,z)。

图2。1 电流环

电流环上任意一点P’处的线圈微元是：

从P’点到P点的矢径为：   (2。2)

矢径 的长度为：  (2。3)

线元 与矢径 的矢量积为：

电流环在轴线上一点P(0,0,z)的磁感应强度为：

在上式(2。5)中，k表示磁场的方向，与z轴的正负方向相同，磁感应强度在P点处的大小为：

2。2  有限长薄壁线圈轴线上磁感应强度的计算方法

如果将图2。1中的电流环沿z轴紧密地绕在一起，并且当绕组的厚度远远的小于支撑桶的半径R时，得到图2。2所示的有限长薄壁线圈，其中线圈绕组的长为2b,半径R，线圈的匝数为N，导体中的电流为I。

图2。2 有限长薄壁螺线管

薄壁线圈中的电流密度：            (2。7)

在轴向长为 的电流环中流过的电流为 (2。8)

由公式(2。6)，该电流环在轴向上的一点P(0,0,z)处的磁感应强度为： ANSOFT强磁体结构与磁感应强度分布关系的仿真研究(5):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_87987.html