Исследование явления ослабления статического геомагнитного поля стальной колонной

Abstract

Разработан аналитический метод расчета магнитостатического поля для задач с осевой симметрией, основанный на концепции вторичных источников с использованием фиктивных магнитных зарядов, расположенных вне граничной поверхности ферромагнитного тела. Предложена методика оценки интенсивности ослабления геомагнитного поля (ГМП) стальной цилиндрической колонной с помощью коэффициента гипогеомагнитности, характеризующего объем пространства вблизи колонны, где ослабление ГМП превышает предельный гигиенический уровень. Показано, что коэффициент гипогеомагнитности колонны имеет максимум при относительной протяженности b колонны от 2 до 24, а затем спадает до нуля при b > 26, что вызвано конкурирующими процессами роста объема и снижения коэффициента размагничивания колонны при росте b. Подготовлены рекомендации по проектированию магниточистых колонн зданий, оказывающих минимальное влияние на уровень ГМП в их жилых и общественных помещениях.

Розроблено аналітичний метод розрахунку магнітостатичного поля для задач з осьової симетрією, заснований на концепції вторинних джерел з використанням фіктивних магнітних зарядів, розташованих поза граничною поверхнею феромагнітного тіла. Запропоновано методику оцінки інтенсивності ослаблення геомагнітного поля (ГМП) сталевою колоною будівлі за допомогою коефіцієнта гіпогеомагнітності, що характеризує об’єм простору поблизу колони, де ГМП перевищує граничний гігієнічний рівень. Показано, що коефіцієнт гіпогеомагнітності колони має максимум при відносній протяжності b колони від 2 до 24, а потім спадає до нуля при b>26, що викликано конкуруючими процесами росту об’єму і зниження коефіцієнта розмагнічування колони при зростанні b. Підготовлено рекомендації з проектування магніточистих колон будівель, що надають мінімальний вплив на рівень ГМП в житлових і громадських приміщеннях.

An analytical method for calculating the magnetostatic field for problems with axial symmetry is developed. It is based on the concept of secondary sources and uses a fictitious magnetic charges located outside the boundary surface of the ferromagnetic body. A technique for estimating the intensity weakening of the geomagnetic field (GMF) by a cylindrical steel column is suggested. The hypogeomagnetic factor which characterizes the volume of space near the column, where the weakening of the GMF exceeds the maximum level of hygiene is introduced. It is shown that the hypogeomagnetic factor of a column has a maximum when the relative length of the column b changes from 2 to 24. Then it decreases to zero at b> 26. This is due to the competing processes: the growth of the volume and reduction of demagnetization of the column with the increase of b. Design Guidelines columns of buildings that have a minimal impact on the level of GMF in their flats and public spaces are presented.