先进缓速器理论与试验：多物理场耦合形式与机理

自然界中的耦合形式丰富多彩，物理场间的耦合形式也可从不同的角度描述。

根据系统中物质组态的不同，系统中可能存在的耦合形式可描述为如图5-1所示的类型

图5-1 耦合类型

在解决含耦合场的各类工程问题中，常将分析域内场间耦合形式分为边界耦合和域耦合。在分析域内各场之间有明显边界，且通过边界实现耦合的耦合形式为边界耦合；在整个或部分分析域内多场共存，且各场之间无边界的耦合形式为域耦合。(www.xing528.com)

在所分析的系统中，根据参与耦合的物理场数目的不同，可将耦合分为两场耦合、三场耦合甚至更多场间的耦合。典型的两场耦合有磁-电耦合、热-电耦合、磁-热耦合、磁-结构耦合等，典型的三场耦合有电-磁-热耦合、电-磁-结构耦合、磁-热-结构耦合、电-热-结构耦合等。

涡流制动系统利用永磁结构、电磁结构和永磁-电磁混合结构的磁能所产生的制动力或制动力矩，以无接触方式驱动或控制置于磁场中的执行构件，使其按确定的运动或动力要求动作。根据此原理，在永磁型结构中有磁场与力场的耦合，在重载、高速时还有磁场与涡流产生的电场之间的耦合、磁场与应力场的耦合；在电磁型结构中，有电-磁耦合和机-电耦合，此外电磁系统发热产生的温度场将与电磁场形成热-电耦合和热-磁耦合，与结构场形成热-力耦合，在一些场合还将形成电-磁-热-结构的多场耦合效应。

根据涡流制动系统的场间耦合机理可以看出，耦合在涡流制动系统中存在且影响着它的工作性能。系统中定子内部的电场、磁场和温度场之间为强耦合场，因此定子耦合效应决定着转子的转速、温度和永磁体退磁等动态行为和品质，各场相互作用产生的派生耦合决定着各子系统物理参数的变化关系及其工作可靠性。正确的设计过程必须考虑这些耦合关系。