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Analysis of 1989/1990 main physical fields for air-sea coupled system in the tropical western Pacific
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作者 Yao Huadong Jiang Dayong and Liu Yimin Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 1993年第1期93-105,共13页
In this paper, the marine ship observation data sets in the seventh (October 16-December 4. 1989) and eighth (June 1-July 16, 1990) cruises of PRC -US tropical ocean and global atmosphere (TOGA) joint scientific inves... In this paper, the marine ship observation data sets in the seventh (October 16-December 4. 1989) and eighth (June 1-July 16, 1990) cruises of PRC -US tropical ocean and global atmosphere (TOGA) joint scientific investigation in the tropical western Pacific are used to analyze the elements such as sea surface temperature (SST), surface wind field, fluxes and net heat budget, which are important physical parameters of underlying earth's surface influencing the global mean circulation evolution on seasonal and interannual time scales. These diagnostic analyses are very beneficial to the understanding of the regional climate characteristics and the air-sea interaction mechanism, and the improving of surface flux parameterizations and regional or global climate model. 展开更多
关键词 Analysis of 1989/1990 main physical fields for air-sea coupled system in the tropical western Pacific Nino
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Multi-physical field coupling simulation of TCVI process for preparing carbon/carbon composites 被引量:1
2
作者 JIAO YanQiong LI HeJun LI KeZhi 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2009年第11期3173-3179,共7页
To prepare Carbon/Carbon (C/C) composites with advanced performance, the thermal gradient chemical vapor infiltration (TCVI) process has been optimized by simulation. A 2D axisymmetric unstable model was built, which ... To prepare Carbon/Carbon (C/C) composites with advanced performance, the thermal gradient chemical vapor infiltration (TCVI) process has been optimized by simulation. A 2D axisymmetric unstable model was built, which included convection, conduction, diffusion, densification reactions in the pores and the evolution of the porous medium. The multi-physical field coupling model was solved by finite element method (FEM) and iterative calculation. The time evolution of the fluid, temperature and preform density field were obtained by the calculation. It is indicated that convection strongly affects the temperature field. For the preform of carbon/carbon composites infiltrated for 100 h by TCVI, the radial average densities from simulation agrees well with those from experiment. The model is validated to be reliable and the simulation has capability of forecasting the process. 展开更多
关键词 C/C composites TCVI multi-physical field coupling simulation
原文传递
特高压并联电抗器铁芯振动及噪声特征研究 被引量:3
3
作者 杨帆 张相杰 +3 位作者 王鹏博 罗汉武 李昉 李文震 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期725-736,共12页
特高压并联电抗器因其铁芯是以铁芯饼与气隙垫块交替堆叠而成的结构特点,导致其运行过程中振动强度远超同电压等级的变压器,易出现振动超标等问题,现有计算方法对特高压并联电抗器铁芯振动特征还无法准确表征。鉴于此,该文针对1台特高... 特高压并联电抗器因其铁芯是以铁芯饼与气隙垫块交替堆叠而成的结构特点,导致其运行过程中振动强度远超同电压等级的变压器,易出现振动超标等问题,现有计算方法对特高压并联电抗器铁芯振动特征还无法准确表征。鉴于此,该文针对1台特高压并联电抗器的铁芯振动机理及产生的噪声进行研究,结合磁-结构-声多场耦合分析,对铁芯所受麦克斯韦力及磁致伸缩力进行仿真计算,将结构场计算结果进行快速傅里叶变换后作为载荷激励进而计算由电抗器振动产生的噪声,并单独分析磁致伸缩力和麦克斯韦力对电抗器铁芯振动造成的影响。结果表明:电抗器运行过程中电抗器铁芯旁轭中部产生的振动最剧烈,电抗器周围产生的噪声最大。对比麦克斯韦力与磁致伸缩力对电抗器铁芯振动的影响发现,同时考虑两个力时铁芯振动小于未考虑磁致伸缩力的情况,证明影响电抗器铁芯振动的两个力存在相互衰减作用。 展开更多
关键词 特高压并联电抗器 多物理场耦合计算 振动噪声 磁致伸缩 麦克斯韦力
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浅析射频SiP多物理场耦合分析关键技术
4
作者 高成 刘宇盟 +2 位作者 李军 黄姣英 李凯 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第9期1041-1052,共12页
射频系统级封装(SiP)的多物理场耦合分析问题已经成为限制其可靠性提升的关键因素。当前,射频SiP的多物理场耦合分析内容主要包括模型建立和数值算法,然而,模型建立方法以及算法的适用性与选择方法是一大难点。同时随着物理场和射频SiP... 射频系统级封装(SiP)的多物理场耦合分析问题已经成为限制其可靠性提升的关键因素。当前,射频SiP的多物理场耦合分析内容主要包括模型建立和数值算法,然而,模型建立方法以及算法的适用性与选择方法是一大难点。同时随着物理场和射频SiP模型复杂度的不断提高和计算需求的不断攀升,现有部分分析方法存在计算量大、适配不佳等问题亟待优化。本文对多物理场模型的建立方法及射频SiP关键物理场单场和耦合场方程进行了总结归纳,从方法特点和适用条件两个方面对有网格与无网格四种数值算法展开阐述,同时列举了若干种多物理场耦合优化方法,从建模、求解和耦合方式的角度为实现简化建模、加速计算、优化结果等目标提供了方法和建议,可以为射频SiP的多物理场耦合分析和改进工作提供参考。 展开更多
关键词 射频SiP 多物理场耦合 综述 数值计算 耦合优化
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谐波电流激励下电驱动系统振动特性及主动控制策略研究
5
作者 葛帅帅 赵家银 +2 位作者 张志刚 郭栋 石晓辉 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第8期30-40,共11页
为研究谐波电流激励下电驱动系统机电耦合振动特性及主动减振控制策略,以某电动汽车电驱动系统为研究对象,综合考虑电机本体结构特性、磁饱和特性、齿轮时变啮合刚度、啮合误差等非线性因素,建立了电驱动系统机电耦合动力学模型,研究了... 为研究谐波电流激励下电驱动系统机电耦合振动特性及主动减振控制策略,以某电动汽车电驱动系统为研究对象,综合考虑电机本体结构特性、磁饱和特性、齿轮时变啮合刚度、啮合误差等非线性因素,建立了电驱动系统机电耦合动力学模型,研究了不同谐波电流激励下电驱动系统机电耦合振动特性。在此基础上,提出了基于谐波电流注入的电驱动系统主动减振控制策略,并通过离线辨识最优谐波电流参数。仿真结果表明:电磁激励与非线性机械激励耦合效应导致电磁转矩波动和相电流波形畸变,谐波电流激励加剧电机电磁转矩和齿轮传动系统振动幅值;基于谐波电流注入的电驱动系统主动减振控制策略作用下电机转矩波动及齿轮副动态啮合力6f_(e)、12f_(e)谐波分量幅值明显降低。 展开更多
关键词 电驱动系统 多物理场耦合 振动特性 主动减振
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高压陶瓷电容特性及在配网柱上开关的应用研究
6
作者 熊慕文 卢为 刘彬 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期140-146,153,共8页
电压传感器是深度融合型柱上开关的关键器件,其自身直接承受电压载荷,是深度融合柱上开关产品开发成败的关键。以无机物介质为载体的高压陶瓷电容器,具有体积小、容量大、寿命长的特点,尤其契合深度融合型固封极柱的结构特点和应用场景... 电压传感器是深度融合型柱上开关的关键器件,其自身直接承受电压载荷,是深度融合柱上开关产品开发成败的关键。以无机物介质为载体的高压陶瓷电容器,具有体积小、容量大、寿命长的特点,尤其契合深度融合型固封极柱的结构特点和应用场景。文中首先分析了陶瓷电容器件特性,再结合深度融合柱上开关产品的具体应用场景,开发了基于高压陶瓷电容器的一二次融合柱上开关产品;相关研究表明,高压陶瓷电容器在配网领域应用具有相当潜力。 展开更多
关键词 ZW32断路器 一二次融合 陶瓷电容器 多物理场耦合 有限元仿真
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一种新型引磁式磁流变阻尼器研究
7
作者 王成龙 吴鲁杰 +1 位作者 魏学谦 曾庆良 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期248-259,共12页
针对特定结构限制下磁流变阻尼器工作性能的优化问题,在传统磁流变阻尼器的基础上设计了一种新型引磁式磁流变阻尼器,建立了磁场与流场耦合动力学模型;以输出阻尼力和动态可调系数为优目标函数,基于多目标遗传算法对该型磁流变阻尼器内... 针对特定结构限制下磁流变阻尼器工作性能的优化问题,在传统磁流变阻尼器的基础上设计了一种新型引磁式磁流变阻尼器,建立了磁场与流场耦合动力学模型;以输出阻尼力和动态可调系数为优目标函数,基于多目标遗传算法对该型磁流变阻尼器内部活塞进行了优化;建立了多物理场耦合模型并进行了仿真和冲击试验。仿真结果表明:在相同外形尺寸条件下,新型磁流变阻尼器的有效阻尼通道长度为64 mm,相比普通磁流变阻尼器提高了60%;新型磁流变阻尼器的力学特性与动态可调性更加优越,当施加2.0 A电流、活塞运动速度为0.09 m/s时,新型磁流变阻尼器的输出阻尼力为55.9 kN,相比普通磁流变阻尼器(32.4 kN)提高了72.5%;施加不同大小电流时新型磁流变阻尼器的峰值压力与吸能容量均明显高于普通磁流变阻尼器。冲击试验结果表明:当施加2.0 A的电流、冲击速度为2.45 m/s时,相比普通磁流变阻尼器,其峰值压力达到11.64 MPa、峰值压力提高约41%。峰值压力试验结果与仿真结果对比表明:仿真结果和试验结果的趋势是一致的,其相对误差在0.1之内,表明了仿真模型的有效性。 展开更多
关键词 磁流变液 磁流变阻尼器 多物理场耦合 冲击试验
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航空活塞发动机气缸体多物理场耦合磨损机理研究
8
作者 丁发军 刘义平 王海斌 《热加工工艺》 北大核心 2024年第6期102-106,111,共6页
航空活塞发动机气缸体表面摩擦失效是滑动摩擦应力场、气缸体表面温度场和循环多变功率载荷耦合作用的结果。统计分析了航空活塞发动机在多种工况环境下的摩擦磨损润滑状态,绘制了航空活塞发动机气缸体载荷功率谱。通过多变工况确定多... 航空活塞发动机气缸体表面摩擦失效是滑动摩擦应力场、气缸体表面温度场和循环多变功率载荷耦合作用的结果。统计分析了航空活塞发动机在多种工况环境下的摩擦磨损润滑状态,绘制了航空活塞发动机气缸体载荷功率谱。通过多变工况确定多物理场加载参数方案,在SRM-4摩擦试验机上给定功率、温度、载荷和滑油量拟耦合摩擦环境测试废旧气缸体。通过检测气缸体表面状态参数,检验拟废旧气缸体摩擦前后的表面状态。通过拟耦合研究了气缸体应力场、温度场、载荷功率变化对气缸体摩擦系数的影响。结果表明:气缸体表面摩擦系数随温度的增加呈指数增加;低温段(92℃)和中温段(145℃)时,摩擦系数对载荷在35~38N时的变化较为敏感,摩擦系数随载荷的增加而增加,磨损形式以疲劳磨损、疲劳点蚀为主;大于38 N后,载荷对摩擦系数的影响较小;高温段(198℃),载荷对摩擦系数的影响程度减小,温度是主要影响因素,摩擦形式由磨粒磨损(两体/三体磨损)转变为粘着磨损。摩擦系数随频率的变化相对较小。 展开更多
关键词 航空活塞发动机 气缸体 耦合场 失效机理
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弯管内外表面腐蚀缺陷力学-电化学相互作用规律研究
9
作者 张鹏 赵明 +1 位作者 罗梓洋 许田 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期104-111,共8页
为进一步研究弯管内外表面腐蚀缺陷力学-电化学(M-E)相互作用规律,建立基于多物理场耦合的弯管内外表面含腐蚀缺陷的三维模型,研究内压和缺陷几何形状对M-E相互作用规律及对弯管的影响。研究结果表明:当弯管内外表面存在腐蚀缺陷时,弯... 为进一步研究弯管内外表面腐蚀缺陷力学-电化学(M-E)相互作用规律,建立基于多物理场耦合的弯管内外表面含腐蚀缺陷的三维模型,研究内压和缺陷几何形状对M-E相互作用规律及对弯管的影响。研究结果表明:当弯管内外表面存在腐蚀缺陷时,弯管内侧的M-E效应更强,增加应力和腐蚀的增长速率,使内侧更容易发生失效;当缺陷几何增长时,应力在缺陷长度和宽度方向上增长,腐蚀主要在缺陷长度方向上增长;外表面缺陷附近的应力和腐蚀增长规律基本一致,而内表面缺陷附近的应力增长较腐蚀增长更为复杂。研究结果可为含腐蚀缺陷弯管评估模型的完善以及管道系统完整性的管理提供理论参考。 展开更多
关键词 弯管 内外表面缺陷 腐蚀 多物理场耦合模型 有限元分析
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COMSOL仿真模拟埋地天然气管道多孔瞬态泄漏与扩散
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作者 滕振超 霍静轶 +2 位作者 张家浩 黄漪澜 计静 《河南科学》 2024年第7期968-976,共9页
为研究埋地天然气管道多个泄漏孔下的扩散规律,以多孔介质中埋地管道的泄漏孔个数、泄漏孔间距、管道埋深为变量研究流体运输扩散现象.使用COMSOL软件构建三维模型,基于多孔介质中气体扩散物理模型,设置土壤域为多孔介质域观察管道非稳... 为研究埋地天然气管道多个泄漏孔下的扩散规律,以多孔介质中埋地管道的泄漏孔个数、泄漏孔间距、管道埋深为变量研究流体运输扩散现象.使用COMSOL软件构建三维模型,基于多孔介质中气体扩散物理模型,设置土壤域为多孔介质域观察管道非稳态过程泄漏扩散现象,并采用有限元法模拟多物理场耦合作用.结果表明:土壤域内多个泄漏孔释放的甲烷气体达到饱和时间比单孔泄漏约缩短120min;泄漏孔间距为300mm比间距为100mm时形成土壤表面危险半径约增加1.5倍;埋地管道上方覆土厚度与固定时间内土壤表面气体浓度变化呈负相关;泄漏孔个数和孔径的增加与土壤内甲烷含量变化呈正相关.研究结果可为天然气泄漏事件应急预案的制定提供技术支持. 展开更多
关键词 埋地天然气管道 多孔泄漏扩散 多物理场耦合 有限元数值模拟
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断块油藏注采耦合提高采收率机理及矿场实践
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作者 刘仁静 陆文明 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期180-188,共9页
针对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系断块油藏水驱开发后期流线固定导致注入水无效循环的问题,基于渗流力学和油藏工程原理,通过室内物模模拟和油藏数值模拟,提出了“细分开发层系、轮注轮采”的注采耦合开发调整技术,并验证了该技术... 针对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系断块油藏水驱开发后期流线固定导致注入水无效循环的问题,基于渗流力学和油藏工程原理,通过室内物模模拟和油藏数值模拟,提出了“细分开发层系、轮注轮采”的注采耦合开发调整技术,并验证了该技术可提高采收率的原理。研究结果表明:(1)利用注采耦合开发技术建立的“注入期间的高渗通道与低渗通道吸水量比模型”和“采油期间主流线和非主流线产油量比模型”均揭示了“改变压力场促进渗流场调整,实现均匀注入和均匀采出,扩大水驱波及系数和增加驱油效率”的注采耦合渗流力学机制。(2)注采耦合技术可以实现“扩大波及系数、增加驱油效率”,起到类似“调剖”的作用,高含水期通过此项技术可将低渗透岩心的分流率由1.0%提到18.6%,模型驱替更均衡;经过2个轮次的注采耦合调整,高、低渗透岩心的原油采收率分别提高了10.3%和16.1%。(3)研究区D断块古近系沙河街组沙二段Es236含油小层油藏注采耦合开发数值模拟结果显示,主流线和非主流线驱替更均匀,两者压力梯度极差由2.3下降至1.4。经过3个轮次注采耦合开发调整,沙二段3—6砂层组油藏平均综合含水率下降了3.2%,累计增油1 760 t,提高原油采收率2.1%,增油降水效果显著。 展开更多
关键词 注采耦合 物理模拟 数值模拟 极差 渗流场 水驱采收率 断块油藏 沙河街组 东营凹陷 渤海湾盆地
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反应堆压力容器“set-on”集成化锻造结构多物理场耦合模拟研究
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作者 邱阳 谢国福 +4 位作者 李玉光 何西扣 李青宇 张尚林 杨立才 《大型铸锻件》 2024年第4期17-21,59,共6页
核反应堆压力容器(RPV)传统采用独立锻件通过焊缝连接的结构形式,由于焊缝为铸态金属组织,属失效分析中的薄弱环节,因此采用集成化锻造结构,确保承压焊缝质量,是提升RPV安全可靠性的重要方法。但是,集成化后的锻造结构存在几何异形、结... 核反应堆压力容器(RPV)传统采用独立锻件通过焊缝连接的结构形式,由于焊缝为铸态金属组织,属失效分析中的薄弱环节,因此采用集成化锻造结构,确保承压焊缝质量,是提升RPV安全可靠性的重要方法。但是,集成化后的锻造结构存在几何异形、结构复杂、壁厚差异大等问题,其材料组织与性能调控难度大幅增加。针对上述问题,以核电RPV接管“set-on”结构形式为对象,基于结构导热微分及等温转变叠加理论,建立了锻造结构温度-组织-应力的多物理场耦合模型,以调质热处理的奥氏体化及淬火冷却两个阶段为对象,结合淬火冷却介质流-固耦合分析方法,获得锻造结构不同位置处材料组织与性能变化的定量规律,并明确了其关键影响因素。 展开更多
关键词 反应堆压力容器 锻造 多物理场耦合分析
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转子温度空间分布差异诱发永磁电机局部失磁特性研究 被引量:2
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作者 崔刚 熊斌 +3 位作者 李振国 黄康杰 阮琳 顾国彪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2437-2447,I0030,共12页
永磁材料磁特性受工作温度影响较大,高工作温度下存在的不可逆失磁现象是永磁电机高可靠性设计的主要瓶颈。针对内置式磁路结构的高功率密度永磁电机用钕铁硼永磁材料的不可逆失磁问题,基于电机全域空间损耗、温度分布的差异,该文提出... 永磁材料磁特性受工作温度影响较大,高工作温度下存在的不可逆失磁现象是永磁电机高可靠性设计的主要瓶颈。针对内置式磁路结构的高功率密度永磁电机用钕铁硼永磁材料的不可逆失磁问题,基于电机全域空间损耗、温度分布的差异,该文提出一种永磁体局部失磁分析模型与特性计算方法。通过磁体虚拟分块法建立基于温度、退磁率等变量的永磁材料磁特性分析模型,利用电磁场和温度场双向耦合的三维多物理场计算方法,得到电机转子永磁体损耗、温度和局部失磁的空间分布特性。最后,通过对一台115 kW、8极永磁电机样机转子永磁体温度和转子表面磁场的实验测试,验证了分析模型与计算方法的准确性,为永磁电机局部失磁问题研究及精细化防失磁设计提供依据。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 双V型磁路结构 多物理场耦合 温度空间分布 局部失磁
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基于COMSOL的纸浆模塑干燥模拟及验证 被引量:1
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作者 赵甜甜 王军 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第1期223-228,共6页
目的研究采用COMSOL Multiphysics模拟纸浆模塑干燥效率及厚度变化的可行性。方法基于多孔介质理论,应用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立纸浆模塑干基含水率随时间变化的热湿、水分流动、非等温流动多物理场耦合模型,考虑干燥中... 目的研究采用COMSOL Multiphysics模拟纸浆模塑干燥效率及厚度变化的可行性。方法基于多孔介质理论,应用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立纸浆模塑干基含水率随时间变化的热湿、水分流动、非等温流动多物理场耦合模型,考虑干燥中含湿多孔介质的湿空气热对流及多孔基体的热传导,模拟在热板加热条件下纸浆模塑的干燥效率和厚度的变化,并与实验结果进行比较。结果模型内域探针所得模拟结果与实验结果具有良好的一致性,在干燥后期厚度预测误差范围为0.4%~7.7%,干燥效率预测差异值最低为4.3%。结论采用COMSOL Multiphysics模拟纸浆模塑干燥过程可行。 展开更多
关键词 纸浆模塑 多孔介质干燥 数值模拟 多物理场耦合
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冷凝型矿热炉三维热力耦合过程数值模拟
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作者 张越 刘鹏 +3 位作者 孙昊 杜锦奇 栗亚奇 张先珍 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第5期440-448,共9页
为解决冷凝型矿热炉熔炼过程中应力集中和热变形过大的问题,建立了一个三维冷凝型矿热炉电磁-热-应力多物理场耦合模型,预测了冷凝型矿热炉中电流密度的分布,并研究了冷却水温度对冷凝型矿热炉应力、应变以及热变形的影响.利用弹塑性力... 为解决冷凝型矿热炉熔炼过程中应力集中和热变形过大的问题,建立了一个三维冷凝型矿热炉电磁-热-应力多物理场耦合模型,预测了冷凝型矿热炉中电流密度的分布,并研究了冷却水温度对冷凝型矿热炉应力、应变以及热变形的影响.利用弹塑性力学理论研究了应力、应变和热变形与温度间的作用机制.结果表明:电弧区电流密度分布满足邻近效应和趋肤效应;当冷却水温度由288 K升至313 K时,炉壳在喷淋区的温度随之升高了23 K,炉壳最大应力由193 MPa减小至175 MPa,最大变形量由7.09 mm增至7.45 mm;炉壳最大应力、应变和变形量均位于z=3.2 m处;炉壳上的轴向应力和环向应力受高温电弧影响呈现周期性变化,且环向应力总是大于轴向应力. 展开更多
关键词 矿热炉 多物理场耦合 应力
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接地变抗出口短路能力分析及提升
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作者 李嘉洋 咸日常 +3 位作者 李飞 胡玉耀 薛永端 王玮 《电力工程技术》 北大核心 2024年第4期226-234,共9页
针对目前接地变出口短路工况下绕组物理特征研究不足、损坏事故多等问题,文中以一台干式接地变为研究对象,利用有限元仿真软件搭建三维多物理场耦合模型,分析研究接地变低压侧出口短路工况下绕组电磁、温升、应力形变等多物理参量的变... 针对目前接地变出口短路工况下绕组物理特征研究不足、损坏事故多等问题,文中以一台干式接地变为研究对象,利用有限元仿真软件搭建三维多物理场耦合模型,分析研究接地变低压侧出口短路工况下绕组电磁、温升、应力形变等多物理参量的变化及分布规律,探究影响接地变抗出口短路能力的关键因素。结果表明:接地变发生出口短路后,受其轭铁心及邻柱铁心的影响,绕组侧面磁通及其等效应力均大于绕组正面,整体形变极不均匀;受接地变特殊的绕组结构和工作方式的影响,其低压绕组在出口短路故障时的暂态温度可达140.9℃,远高于高压绕组。最后基于动、热稳定的双重约束,提出接地变抗出口短路能力的提升措施,对接地变抗出口短路能力的薄弱部位进行结构优化。 展开更多
关键词 接地变 出口短路 多物理场耦合 绕组形变 绕组温升 抗短路能力提升
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铁基软磁材料电抗器噪声特性
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作者 张子希 汲胜昌 +3 位作者 张玉焜 柳树青 高璐 张凡 《电力工程技术》 北大核心 2024年第5期199-207,共9页
铁基软磁复合材料具有高磁导率、高磁感应强度、低铁损的特性,研究该材料为铁心的电抗器的振动噪声特性对电抗器减振降噪设计具有重要意义。文中基于有限元仿真模型,通过磁场-结构-声学多物理场耦合,对正常运行条件下电抗器的振动与噪... 铁基软磁复合材料具有高磁导率、高磁感应强度、低铁损的特性,研究该材料为铁心的电抗器的振动噪声特性对电抗器减振降噪设计具有重要意义。文中基于有限元仿真模型,通过磁场-结构-声学多物理场耦合,对正常运行条件下电抗器的振动与噪声分布进行计算分析,并搭建电抗器噪声测量系统,分别测量硅钢铁心、混合铁心和铁基软磁铁心电抗器的噪声信号,进行试验验证。结果表明:混合铁心和铁基软磁铁心电抗器噪声明显低于硅钢铁心电抗器,混合铁心电抗器受电流变化影响最小。仿真数据显示,硅钢铁心电抗器磁致伸缩与麦克斯韦力噪声比值为1.15,磁致伸缩占比最大。铁基软磁铁心电抗器噪声小的主要原因是磁致伸缩效应小至可以忽略。 展开更多
关键词 三相干式电抗器 铁基软磁复合材料 噪声机理 磁致伸缩 多物理场耦合 有限元
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SF_(6)断路器触头劣化过程合闸预击穿特性研究
18
作者 马飞越 黎炜 +4 位作者 孙尚鹏 相中华 吴强 王尧平 王羽 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期113-122,共10页
电容器组投切断路器触头烧蚀劣化后会改变合闸预击穿时间,这不仅会影响选相合闸效果,同时也说明预击穿电弧持续时间可作为衡量触头烧蚀状态的指标之一。建立了126 kV SF_(6)断路器灭弧室内合闸预击穿过程电—流体耦合仿真模型,研究了触... 电容器组投切断路器触头烧蚀劣化后会改变合闸预击穿时间,这不仅会影响选相合闸效果,同时也说明预击穿电弧持续时间可作为衡量触头烧蚀状态的指标之一。建立了126 kV SF_(6)断路器灭弧室内合闸预击穿过程电—流体耦合仿真模型,研究了触头劣化过程中合闸预击穿特性,并提出了预击穿时间带电检测方法。结果表明:合闸过程中场强最大点总是出现在静弧触头表面;灭弧室内SF_(6)气体密度几乎保持不变;110 kV电压等级相电压下,触头预击穿电弧持续时间随烧蚀程度变化的试验值与仿真值吻合良好。从电场畸变角度解释了随着触头的表面烧蚀劣化程度增大对应预击穿时间的变化规律,结果可为断路器选相合闸策略和触头状态评估提供理论指导。 展开更多
关键词 SF_(6)断路器 预击穿特性 多物理场耦合仿真 选相合闸 触头状态评估
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密封电磁继电器多物理场双向交互耦合分析方法研究
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作者 崔向前 由佳欣 +3 位作者 丁丁 薛雨同 史利兵 田聪 《电器与能效管理技术》 2024年第7期9-18,共10页
航空航天领域中,密封电磁继电器(HSER)的工作状态涉及机、电、磁等多个物理过程,传统基于静态数据表的动态特性分析方法的效率与精度难以满足可靠性分析需求。以无网格节点柔性体模型为多体动力学模型核心,搭建瞬态机械转矩电磁力形位... 航空航天领域中,密封电磁继电器(HSER)的工作状态涉及机、电、磁等多个物理过程,传统基于静态数据表的动态特性分析方法的效率与精度难以满足可靠性分析需求。以无网格节点柔性体模型为多体动力学模型核心,搭建瞬态机械转矩电磁力形位参数间的实时交互通道,引入针对刚柔耦合模型非线性接触、碰撞问题的隐式积分算法与基于麦克斯韦方程组的电磁场有限元数值解算方法,建立多体动力学-电磁有限元双向交互耦合计算模型,实现HSER机电磁动态特性的实时耦合计算分析;搭建HSER电参数、时间参数、力参数测试系统,对比原理样机测试数据与分析计算结果,其中吸合保持力动合压力平均误差为2.21%,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 密封电磁继电器(HSER) 多物理场耦合 双向交互耦合 无网格节点柔性体
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小电流真空电弧多物理场仿真耦合机理研究
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作者 张宏波 张铁柱 +3 位作者 赵一鉴 周健宇 李玉玉 董华军 《广东电力》 北大核心 2024年第7期98-106,共9页
真空开关开断过程中产生的真空电弧涉及电、磁、热等多物理场耦合及多物性参数变化,研究其特性对于改进真空开关至关重要。为此,建立小电流真空电弧多物理场耦合模型,利用COMSOL Multiphysics对燃烧过程中的温度、压力、速度、电流密度... 真空开关开断过程中产生的真空电弧涉及电、磁、热等多物理场耦合及多物性参数变化,研究其特性对于改进真空开关至关重要。为此,建立小电流真空电弧多物理场耦合模型,利用COMSOL Multiphysics对燃烧过程中的温度、压力、速度、电流密度、磁场强度等关键参量进行仿真,并分析多物理场间耦合机理。结果表明:等离子体温度、压力、电流密度最大值均在阴极表面中心处,磁场最大处靠近阴极侧,速度最大处靠近阳极侧;温度场、电流密度场、磁场随时间变化波动趋势基本一致,速度场波动滞后于压力场。 展开更多
关键词 真空电弧 多物理场 电弧参数 仿真 耦合
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