螺线管线圈内径对铝合金管件电磁胀形的影响

运用ANSYS中的3D Maxwell与Transient structural进行耦合计算,对电磁胀形过程中铝合金管件受到的电磁力、等效应力以及径向变形量进行了有限元模拟,研究了成形螺线管线圈与铝合金管件在相对高度不同的情况下,随着螺线管线圈内径的改变,铝合金管件受到的电磁力的大小与产生变形量的变化情况。通过ANSYS软件的耦合分析发现:在电压为5500V螺线管线圈高度一定的情况下,随着螺线管线圈内径的缩小,铝合金管件的变形量显著降低。同时在螺线管线圈内径为R=9.9mm时,铝合金管件的变形量最为均匀且圆度可达0.1374mm,成形效果最佳。

励磁线圈结构参数对金属射流箍缩特性的影响

对励磁线圈内部磁场进行了理论分析,建立了线圈与金属射流作用的有限元模型,得出了励磁线圈结构参数变化对金属射流箍缩特性的影响规律。结果表明,随着励磁线圈长度增大,金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力随之增大,励磁线圈长度要大于金属射流劲缩部位长度,才能保证金属射流有效变形;随着励磁线圈内径增大,金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力随之减小,励磁线圈内径尺寸要尽量接近金属射流直径最大尺寸,二者直径差尽量控制在3~5 mm范围内,以形成较大磁压力差,减小由于金属射流轴向速度梯度引起的表面扰动,进而延缓金属射流箍缩直至断裂的过程,增强其对装甲等军事目标的侵彻穿深能力。研究成果将为破甲弹威力电磁增强技术可行性论证、原理试验及相关结构设计提供重要的理论和技术支撑。

LPG智能充装设备磁力优化研究

智能充装设备打开阀门的性能是影响燃气充装效率的重要因素,而充装设备磁力大小直接影响着打开阀门的性能。为提高充装设备磁力,本文推导了相同功率下线圈内径与线圈磁动势之间的函数关系,应用仿真软件对充装设备的线圈进行了电磁仿真分析,通过对比分析相同极性不同线圈内径的磁力大小,确定磁力与线圈内径的关系;通过对比相同线圈内径不同极性下阀片的横向力和翻转力矩大小,确定衡量磁力的关键要素是阀片横向力。最后通过实验验证了仿真优化方向的正确性,得出了在不改变充装设备外形并在相同发热功率的情况下线圈内径更大的方案有更大的磁力、用阀片横向力来衡量磁力更准确的结论。

硅钢铸坯感应加热炉参数优化设计

采用经验设计法初步确定了取向硅钢铸坯感应加热线圈设计参数,应用Ansoft仿真软件分别对36组不同线圈高度、线圈内径的感应加热炉在不同频率下的三维整体磁场和铸坯的温度场进行了数值仿真。通过对比仿真结果,确定电磁场分布最佳的一组感应加热炉设计参数为线圈高度h=1.50 m、线圈内径D1=0.575 m、电流频率f=110 Hz。在该参数下应用Ansoft仿真软件对取向硅钢铸坯感应加热炉的温度场进行了仿真,结果发现温度场分布均匀,可满足取向硅钢铸坯加热要求。