圆柱永磁体磁场及梯度快速计算与可视化程序

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为实现圆柱形永磁体的磁场建模，本文借助MATLAB开展研究。基于均匀磁化假设（对SmCo、NdFeB等现代高级磁性材料制成的磁铁是良好近似），程序可计算具有任意均匀磁化（如轴向、径向磁化圆柱体及环形永磁体为特例）的磁场与磁场梯度，还能等效计算轴向螺线管的磁场和磁场梯度，进而用于求解永磁体圆柱对磁偶极子施加的扭矩和力，以及具有轴向或径向磁化的同轴永磁体圆柱间的力和扭矩；同时具备磁场和磁场梯度的可视化功能，可呈现不同磁化方向、几何形态及色彩设置下的磁场分布等情况。与有限元法或直接数值积分等常见数值方法相比，该程序计算速度快（达微秒量级），能高效开展多变量参数空间分析与永磁体排列全局优化问题求解，为含圆柱磁化物体的系统设计提供有力支持。

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